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일반물리실험 전하와 전기력2024.10.291. 전하와 전기력 1.1. 전하와 전하량 전하는 물질을 구성하는 기본 입자인 전자와 양성자가 갖고 있는 기본적인 속성이다. 전자는 음전하를 띠고 있으며, 양성자는 양전하를 갖고 있다. 전하는 전자기적 상호작용을 통해 다른 입자들과 영향을 주고받으며, 전하의 종류와 크기에 따라 인력과 척력이 작용한다. 모든 전하는 양전하와 음전하의 두 가지 종류가 있으며, 이 둘은 정확히 크기가 같지만 부호가 반대이다. 예를 들어 전자의 전하량은 약 -1.602×10^-19 C이며, 양성자의 전하량은 그와 정확히 같은 크기인 +1.602×10...2024.10.29
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일반물리학실험북스힐 등전위선2024.10.021. 등전위선 실험 개요 1.1. 실험 목적 등전위선 실험의 목적은 전기장과 등전위선의 관계를 이해하고 관찰하는 것이다. 전기장 내부에 위치한 도체판에 전류를 흘려보내면 등전위선이 형성되는데, 이를 실험을 통해 확인하고 등전위선과 전기장선의 특성을 파악할 수 있다. 특히 등전위선과 전기장선의 수직 관계, 등전위선의 모양과 대칭성, 전극과의 거리에 따른 등전위선 변화 등을 관찰하여 전기장과 등전위선의 관계를 이해하는 것이 이 실험의 주요 목적이다. 1.2. 실험 원리 1.2.1. 전기장과 등전위선의 관계 전기장과 등전위선의 관계는...2024.10.02
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평행판 축전기2024.09.251. 전기용량의 정의 1.1. 전기용량의 정의 전기용량의 정의는 크기가 같고 전하의 부호가 서로 반대인 두 극판이 있다고 가정할 때, 극판은 도체이므로 등퍼텐셜면을 이룬다. 즉, 극판 위 모든 곳의 전기퍼텐셜은 같다. 하지만, 서로 다른 두 극판 사이에는 분명 퍼텐셜 차이가 존재할 것이다. 이때 우리는 단위 퍼텐셜에 대해 흐르는 전하량을 전기용량으로 정의할 수 있다. 전기용량(C)은 극판 사이의 퍼텐셜차(V)에 따라 생성된 전하(q)가 얼마나 많이 모이는가를 알려주는 척도이다. 즉, 전기용량이 크면 클수록 더 많은 전하가 모인다....2024.09.25
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전기력선의 성질2024.09.161. 등전위선 실험 1.1. 실험 목적 본 실험의 목적은 도체판(또는 전해질)에 전류를 흐르게 하여 그 위에 등전위선을 그리고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해하는 것이다. 1.2. 이론적 배경 1.2.1. 전기장 전기장은 전하의 주위에 생성되는 공간으로, 이 공간에 다른 전하가 놓이게 되면 전하가 전기장에 의해 영향을 받게 된다. 전기장의 크기는 전하가 단위 전하당 받는 전기력의 크기와 같다. 따라서 전기장 E는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다. E = F/q 여기서 F는 전하 q가 받는 전기력의 크기이다. 전기장...2024.09.16
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쿨롱의 법칙2024.09.191. 쿨롱의 법칙 1.1. 실험 목적 이 실험의 목적은 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이다. 이를 통해 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인할 수 있다. 전하와 전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기와 관계를 밝혀내고자 하는 것이 이 실험의 핵심 목적이라고 할 수 있다. 1.2. 실험 기구 실험 기구는 측정용 베이스(마이크로미터 부착), Kilovolt DC/AC 전원공급기, 전자저울, 고압연결선, 전극판으로 구성되어 있다. 측정용 베이스는 마이크로미터가 부착되어 ...2024.09.19
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쿨롱법칙 실험2024.09.171. 쿨롱의 법칙 실험 1.1. 실험 목적 실험 목적은 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이다. 실험에서는 축전기를 이용해 쿨롱의 힘을 직접 측정한다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 Q와 -Q의 전하를 갖게 되며, 극판들 사이에 전위차가 존재한다. 이때 축전기의 전하 Q와 전위차 ΔV는 서로 비례한다. 전기력은 F_e = ε_0 {A(ΔV)^2}/(2d^2)와 같이 표현되며, 아랫방향의 중력 F_g와 윗방향의 전기력 F_e의 합력 F=...2024.09.17
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일반물리실험2 등전위선 측정2024.09.241. 실험 개요 1.1. 실험 목적 실험 목적은 도체판에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 찾고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해하는 것이다. 구체적으로 이번 실험을 통해 대전체가 그 주위 공간에 전위를 형성하는 양상을 이해할 수 있다. 또한 전기장 내에 놓인 도체의 표면이 등전위를 이루는지 확인할 수 있다. 이를 통해 전위, 전기장, 등전위선 등의 개념을 보다 깊이 있게 이해할 수 있을 것이다. 1.2. 실험 장비 실험 장비에는 등전위선 측정장치, 검류계, DC 전원 공급장치가 사용되었다. 등전위선 측정장치는 ...2024.09.24
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전기용량실험 도체판2024.09.291. 실험 목적 및 이론 1.1. 평행판 축전기의 전기용량과 거리의 관계 평행판 축전기의 전기용량과 거리의 관계는 다음과 같다. 평행판 축전기는 각 판의 넓이가 A이고, 거리가 d만큼 떨어진 평행한 두 도체판으로 구성된다. 축전기의 전기용량 C는 어느 한쪽 도체판의 전하의 크기 Q와 두 도체판 사이의 전위차 V의 비이며, 단위는 패럿(Farad)이다. 즉, C = Q/V이다. 전기용량 C는 도체판의 면적 A에 비례하고 도체판 사이의 거리 d에 반비례한다. 이는 다음 식으로 표현된다. C = ε_0 * (A/d) 여기서 ε...2024.09.29
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전기력선2024.09.291. 전기장 및 전기력선 실험 1.1. 등전위선 측정 실험 등전위선 측정 실험은 전도성 종이 위에 전위차가 0인 점들을 이은 선이 등전위선이라는 것을 이해하고, 전극에 의해 형성된 다양한 모양의 등전위선을 측정하고 전기력선을 그려봄으로써 전기장과 전위의 개념을 이해하는 실험이다. 등전위선 측정 실험에서는 먼저 전극을 전도성 종이 위에 배치한 후, 전위차가 0인 지점들을 찾아 등전위선을 그린다. 전극의 모양에 따라 등전위선의 형태가 달라지는데, 조별로 원형 전극, 직사각형 전극, 그리고 원형과 직사각형 전극을 이용하여 각각의 등...2024.09.29
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등전위 실험 결과2024.09.231. 등전위선 실험 결과 및 분석 1.1. 측정 및 분석 1.1.1. 등전위선 그래프 원형전극의 등전위선 그래프는 전하에 가장 가까운 측정 전압인 0.3V와 0.7V에서 가장 곡선의 굴곡이 크고, 중앙으로 갈수록 직선 형태를 띤다. 0.4V와 0.6V도 미세하게 곡선의 형태를 띄어야 하지만 실제 실험에서는 0.4V도 직선형태이다. 이는 점을 찍을 때 발생한 여러 가지 오차 때문인 것으로 보인다. 막대전극의 등전위선 그래프에서도 가장 가까운 전극일수록 곡선의 굴곡이 크지만, 원형전극보다는 그 크기가 덜하다. 이는 막대전극이 원형전...2024.09.23
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