쿨롱의 법칙 실험

소개글

물리학 실험 레포트 입니다.
쿨롱 균형(coulomb balance) 장치를 이용한 쿨롱의 법칙 실험을 목적, 이론 원리, 실험과정, 결과와 오차분석, 토론을 직접 작성한 것입니다. 쿨롱의 법칙을 실험으로 증명하고 장치의 비틀림 상수를 측정한 실험입니다.
각 목차마다 사진자료와 그림을 이용해서 꼼꼼하고 자세하게 작성하였으며 결과와 오차분석은 그래프를 이용하여 표현하였습니다.

목차

Ⅰ. Objective 실험의 목적
Ⅱ. Theory and Principle 이론 및 원리
Ⅲ. Apparatus and Procedure (실험 기구 및 방법)
Ⅳ. Data & Error Analysis (결과 및 오차분석)
Ⅴ. Discussion and Conclusion (토론과 결론)
Ⅵ. Reference (참고 문헌)

본문내용

Ⅰ. Objective 실험의 목적
- 두 전하 사이의 정전기적인 힘과 전하 사이의 거리사이의 관계를 실험을 통해 알아내고, 쿨롱의 법칙()을 확인한다.
- 비틀림 와이어의 비틀림 상수를 측정하여 쿨롱의 법칙 ()의 쿨롱 상수 k값을 결정할 수 있다.


Ⅱ. Theory and Principle 이론 및 원리

<Coulomb`s Law , 쿨롱의 법칙>
전기현상의 요인을 전하라고 부르며 전하는 질량과 같이 입자가 갖는 한 속성이다. 또한 전기현상이란 전하와 전하사이에 영향(힘)을 미치는 것을 가리킨다. 이 힘에 영향을 미치는 여러 가지 요인의 정량적의 관계를 나타낸 것이 쿨롱의 법칙이다. 이는 1785년 프랑스의 물리학자인 C.A. 쿨롱이 비틀림저울을 사용해서 실험에 의해 발견한 것으로. 균일한 매질 속에, 떨어져 정지하고 있는 2개의 전하사이에 작용하는 힘은 그것들을 잇는 직선에 따라 작용하고, 그 힘의 크기는 전하의 곱에 비례하며, 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 것이다. 이 법칙 속의 힘은 전하 만에 의한 정전기적인 힘으로, 쿨롱힘 이라고 한다.
2개의 점전하를 q1, q2, 점전하 사이의 거리를 R라고 할 때 힘의 크기 F는 다음과 같다.

여기에서 k는 비례상수로서 약 9×109N․m2/C2 의 매우 큰 양이다.

두 전하 의 부호가 같을 때 이 힘은 미는 힘(척력)이 되고, 다를 때는 당기는 힘(인력)이다.

※ [참고] 전기력이 중력에 비해 수십억 배 강한 힘임에도 불구하고 매우 약한 비틀림 균형 장치를 사용하는 이유는?

참고 자료

http://home.kosha.net/~himvit/eef/eef107.htm
http://www.naver.com
실험 물리학Ⅱ 교재
물리학 북스힐