쿨롱의 법칙

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전자기학 실험 예비 레포트

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◉ 제목 Coulomb balance

◉ 목적 비틀림저울을 이용하여 Coulomb의 법칙 두 전하 사이에 작용하는 힘이 전하량의 곱에 비례, 거리의 제곱에 반비례 함을 알아본다.

◉ 이론

◎ 쿨롱 (Charles A. de Coulomb 1736∼1806)
프랑스 토목공학자·물리학자. 앙굴렘 출생. 공병학교에서 역학(力學)이론·공학기술을 공부하였으며, 1761년 공병대에 들어가 요새·운하·항만의 건설 등을 지도하였다. 74∼82년까지 프랑스령 서인도제도에서 근무하였다. 귀국 뒤부터 교량건설기술 등과 관련해 마찰 연구를 추진하여 G. 아몽통의 성과를 계승한 마찰에 관한 쿨롱의 법칙을 명백하게 하였다.

◎ 쿨롱의 법칙
두 전하 사이에 작용하는 전기력은 두 전기량의 곱에 비례하고 이들 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 법칙. 1785년 프랑스 물리학자 C.A. 쿨롱이 비틀림저울을 사용하여 측정한 법칙이다.
전기힘과 전하 q1, q2 사이의 정량적인 관계 를 쿨롱의 법칙이라고 부르며, 전기힘도 중력과 마찬가지로 전하 사이의 거리 r 의 제곱에 반비례하는 것을 나타낸다. 두 전하 q1, q2 의 부호가 같을 때 이 전기힘은 서로 미는 힘이 되고, 다를 때는 당기는 힘이다. 이는 프리슬리(Joseph Priestley), 카벤디쉬(Henry Cavendish), 스탠호프 경(lord Stanhope) 등에 의해 제안되었고, 쿨롱(Charles Augustin Coulomb)에 의해서 1785년에 보여진 후 많은 논란을 거쳐 1825년경부터 전반적으로 받아들여지게 되었다. 쿨롱은 이 실험에서 그의 유명한 비틀림 저울을 사용하였다. 쿨롱이 전기힘의 거리에 대한 의존성을 실험할 수 있게 된 계기는 바로 전 해인 1784년에 그 자신이 비틀림 저울에서 되돌림힘의 크기가 비틀림각에 비례한다는 것을 알아냈기 때문이었다. 그는 이 장치를 사용하여 같은 부호를 갖는 전하 사이의 미는 힘을 세 가지 거리에 대해서 측정하여 전기힘이 거리의 제곱에 반비례 한다는 것을 보였다.

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