[연세대 A+] 공학물리학 및 실험 (2) 결과레포트 2. 축전기와 전기용량

소개글

"[연세대 A+] 공학물리학 및 실험 (2) 결과레포트 2. 축전기와 전기용량"에 대한 내용입니다.

목차

Ⅰ. 실험결과 및 분석
1. 실험결과
2. 결과 분석

Ⅱ. 토의 및 결론
1. 오차분석
2. 유전체 삽입 시 전기용량이 증가하는 이유
3. 결론

Ⅲ. 참고문헌

본문내용

Ⅵ 토의 및 결론
오차분석
대부분의 실험에서 오차율이 작게 나타났다. 이러한 작은 오차의 간단한 요인으로는 전극이 전자저울의 가장 중앙에 놓여있지 않거나, 전자저울 값이 계속 변화함에 따라 정확한 값을 측정할 수 없다는 점이 있다. 또한, 실험 장비 설정 자체에서 수평 조정, 거리 조정에서 약간의 오차가 발생할 수 있다.
Experiment 2에서 r=53mm, d=10mm, V=8.0kV 조건, 7번째 측정시 질량 값이 다른 시도보다 크게 측정되었다. 또한 Experiment 4에서 유전체 삽입에 따른 전기 용량을 측정하였을 때, 오차율이 60.1%까지로 측정되기도 하였다.
이와 같이 특별히 다른 값이 측정되거나, 오차율이 아주 크게 계산되는 경우에는 또다른 오차 원인이 존재할 것이다. 전선이 움직일 경우 측정값이 변하게 되므로 측정 중에 전선이 움직여진 경우 특정 시도에만 값이 다르게 측정될 수 있다. 또한 전극이 완전히 방전되지 않은 채 실험이 진행될 경우에도 큰 오차가 발생할 수 있다. 또한 유리의 유전율 값이 여러 값을 가질 수 있으므로 K’에 오차가 발생하였을 수도 있다.

유전체 삽입 시 전기용량이 증가하는 이유
Experiment 4에서 이론값과 관련 없이 실험값에 주목해보면, 유전체를 삽입할 때 전기용량이 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이는 유전체를 삽입하면, 유전체는 절연체이므로 전극에 저장된 전하량은 그대로 유지가 된다.

참고 자료

Young & Freedman, University Physics (14th ed.), Pearson, 2016
24.1 Capacitors and Capacitance (p.810~814)
24.4 Dielectrics (p.821~826)
24.2 Capacitors in Series and Parallel (p.814~817)
22.3 Gauss’s Law (p.753~757)
22.4 Applications of Gauss’s Law – Ex.22.8 (p.760~761)