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쿨롱의 비틀림 저울 실험
눈에 보이지도 않는 전기의 힘을, 쿨롱은 어떻게 숫자로 쟀을까요?
무슨 일이 일어났나
비틀림 저울은 유리 상자 안에 바늘을 명주실로 매달고, 바늘 한쪽 끝에 작은 금속 구를 단 장치입니다(MagLab). 유리 상자는 바람 같은 바깥 영향을 막습니다.
고정된 공과 바늘 끝 공에 같은 전하를 주면 서로 밀어내 실이 비틀립니다. 쿨롱은 비틀린 정도를 도(°) 눈금으로 읽어 힘의 크기를 쟀습니다.
그 결과 전기력이 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 1785 년 숫자로 보였고, 이 법칙에는 지금 쿨롱의 이름이 붙어 있습니다. 시뮬레이터에서 거리를 0.05 m 로 절반 줄이면 힘은 360 µN 로 4 배입니다.
비틀림 저울 자체를 쿨롱이 처음 만든 것은 아니지만, 그는 이미 1777 년 비틀림 저울을 적은 글로 과학 아카데미 상의 일부를 받았습니다(MagLab).
💡 생활 속 예시
- 주방 저울이 용수철이 눌린 만큼으로 무게를 읽듯, 비틀림 저울은 실이 비틀린 각도로 힘을 읽습니다.
- 건조한 날 문지른 풍선 두 개를 실에 매달면 서로 밀어내며 벌어지는데, 손으로 가까이 밀어 붙일수록 벌리는 힘이 빠르게 커집니다.
누가 왜 찾았나
프랑스의 샤를 오귀스탱 드 쿨롱(1736 년생)은 1777 년 비틀림 저울을 적은 글로 과학 아카데미 상의 일부를 받았고, 1785 년 그 저울로 전기력 · 자기력이 거리의 제곱에 반비례함을 숫자로 보였습니다(MagLab). 아주 작은 힘도 가는 실의 비틀림으로 크게 드러나기 때문에, 공 둘 사이의 약한 전기력을 잴 수 있었습니다.
확인된 값
- 쿨롱이 비틀림 저울을 만들어 전기력 · 자기력의 역제곱 법칙을 정량으로 보인 해
- 1785 출처
- 비틀림 저울 — 지금 쿨롱의 이름이 붙은 역제곱 법칙의 증거
- inverse square law 출처
- 비틀림 저울 자체는 쿨롱이 처음 만든 것이 아니다
- not the inventor 출처
- 바람 같은 바깥 영향을 막는 유리 상자
- glass case 출처
- 바늘은 보통 명주실에 매달았다
- silk thread 출처
- 바늘 한쪽 끝의 작은 금속 구
- small metal sphere 출처
- 비틀린 정도는 도(°) 눈금으로 읽었다
- scale in degrees 출처
- 비틀림 저울을 처음 적은 글로 과학 아카데미 상의 일부를 받은 해
- 1777 출처
- 쿨롱이 태어난 해 (1736-06-14)
- 1736 출처
교육과정에서는
- 한국 2022 · 물리학 · 전기와 자기
- 일본 · 高等学校 物理 (3) 電気と磁気
출처
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/timeline/1775-1799/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/museum/torsion-balance-1785/(확인 2026-11-12)
- https://nationalmaglab.org/magnet-academy/history-of-electricity-magnetism/pioneers/charles-augustin-de-coulomb/(확인 2026-11-12)
이어서 보기
같은 단원 · 정전기와 전기장
- 개념전기력 (쿨롱 법칙)
- 개념플러스 전기와 마이너스 전기 (전하)
- 개념전기력이 미치는 공간 (전기장과 전기력선)
- 개념전기의 높낮이 (전위와 등전위면)
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