보고서 설명

1. 실험제목 : 평행판 축전기의 전기용량
2. 실험목적 : 대전된 두 평행판 사이의 거리와 전압 차, 유전체에 따라 충전되는 전하량을 측정하여 축전기의 전기용량 개념을 이해한다.

본문일부 및 목차

하지만 간격이 지나치게 좁거나 전압이 지나치게 높으면 절연체의 절연이 파괴되어 방전이 일어나므로 주의해야 한다. 이는 전극 사이의 간격을 무한히 작게 만들 수 없다는 것을 뜻한다. 그러므로 유전체의 절연파괴전압이 견디는 한도에서 간격을 최대한 작게 하고, 같은 부피에서 면적을 최대한 크게 하면 크기는 작지만 큰 용량을 가진 축전기를 만들 수 있다.

[4] 축전기에 저장된 전기에너지
이때 전기용량을 C, 전압을 V라고 할 때 충전된 전하량 Q는 Q=CV로 주어진다. 그리고 축전기에 저장되는 전기에너지는 U는 다음과 같이 주어진다.


(1) 먼저 전원장치의 스위치가 OFF 상태로 있는지 확인하고 전원장치의 전압조정 손잡이를
최소로 한다.
(2) 전자저울의 발 높이를 조정하여 수평으로 설치하고 눈금의 0점을 조정한다.
(3) 큰 알루미늄 평행판을 알코올로 깨끗이 닦은 다음 그림 1과 같이 실험 장치를 배선하고, 평행판의 간격을 위쪽 마이크로 게이지를 이용하여 조절이 가능할 수 있는 간격으로 아래 판과 윗 판의 간격을 맞추어 평행하게 설치한다.
(4) 평행판 위쪽 마이크로 게이지를 이용하여 평행판사이의 내부 간격을 원하는 간격으로 조정한다.
(5) 전원장치의 전원스위치를 ON으로 하고 전압을 2~8 kV까지 증가 시키면서 변화되는 질량을 표에 기록한다.
(6) 측정 후 전압조정 손잡이를 최소로 한 후 전원을 끈 다음 절연봉을 이용하여 전극판에
남아 있는 전하를 없앤 다음 판 사이의 다른 거리에 대하여 (4)~(6)의 과정을 반복한다.
(7) 변화된 질량으로 두 판 사이에 작용하는 힘의 크기를 구하고, 식(10)을 이용하여 전기용량을 구한다.
(8) 두 전극판 사이에 유전체(유리판, 아크릴판)를 삽입하여 (4)~(7)과정을 반복한다.
Moving Coil 장치의 눈금을 읽어 축전된 전하량 q를 기록한다.

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#평행판 축전기의 전기용량

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