기초전자실험 with PSpice 테브난의 정리 레포트

소개글

기초전자실험 with PSpice 테브난의 정리 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목표

2. 관련이론
2-1 소개
2-2 기초 이론
2-3 소자(부품) 소개
2-4 테브난의 정리 설명

3. PSpice 시뮬레이션 및 실험
3-1 시뮬레이션 준비물
3-2 시뮬레이션 및 실험 절차
3-3 시뮬레이션
3-4 시뮬레이션 및 실험 결과
3-5 시뮬레이션 및 실험 결과 검토

4. 오차가 난 이유
4-1 실험 결과에 관한 고찰

5. 유의사항

6. 참고문헌

본문내용

실험하며 측정했던 전류의 값도, 디지털 멀티미터에 표시된 계속해서 바뀌는 전류의 값에서 소수점 한 자리까지만 보고 대략적인 값을 측정한 것이다.
- 셋째로는, 도선에서도 저항은 존재한다는 것이다. 내가 임의로 설정한 R1, R2, R3, R4, RL 말고도, 도선 상에서도 자그마한 저항은 존재한다. 그러므로 전류가 그 도선을 이동하면서 자연스럽게 그 도선 상에 있는 자그마한 저항의 영향을 받기 때문에 시뮬레이션의 결과처럼 이상적이론적 결과는 현실적으로는 불가능하기 때문에 오차가 생긴 것이다.
- 넷째로는, 테브난 등가회로를 구성할 때, 새롭게 계산하여 나온 저항인 RTH의 정확한 값으로 실험하지 못했다는 점이다. 예를 들어, 우리 조의 RTH는 746Ω이었는데, 746Ω짜리 저항은 없었기에, 470Ω저항과, 270Ω 저항을 직렬로 연결하여 대략적으로 746Ω과 비슷한 저항으로 구성하였다. 그렇게 정확한 746Ω의 값이 아니다보니, 오차가 생길 수 밖에 없었다.
4.1 실험 결과에 관한 고찰
이번 테브난의 정리를 알아보는 실험에는 무려 5개의 저항이 사용되었다. 그래서 첫 번째 관건으로는, 그 각기 다른 5개의 저항에 우리가 임의로 R1부터 RL까지 이름을 붙여주고, 서로 헷갈리지 않는 것이었다. 그리고 두 번째 관건은, 회로를 구성하는 것이었다. 확실히 브레드보드에 저항을 5개나 연결해야 해서 그런지, 상당히 헷갈리고, 지금 내가 꽂는 저항이 R1이 아니라 R3였나 싶어서 저항의 컬러코드도 다시 살펴보고,, 이렇게 저항의 갯수가 많다보니 헷갈리는 점이 나올 수 밖에 없었다. 그렇게 잘 연결하고, VL과 IL을 측정 후, 이론적으로 VTH와 RTH를 계산 후, 주어진 한정된 저항들의 값을 조합하여 최대한 비슷한 수치의 RTH를 구성하였다. (우리 조의 RTH값은 746Ω이어서, 470Ω과 270Ω 저항 2개를 직렬로 연결하여 RTH가 740Ω인 테브난 등가회로를 구성하였다.)
그렇게 다음 세 번째 관건은, 아마 이 실험에서 가장 중요한 관건이라고 생각되는데, 바로 RTH의 값을 구하기 위해 이론적인 값을 계산할 때, R1과 R2를 병렬 구조로 생각하고 계산을 해야 한다는 점이었다.
그렇게 계산을 마치고, 테브난 등가회로 실험을 해보니, IL-Te 값이 나오고, 거기서 또 계산을 하여 VL-Te값이 나오게 되었다. 그러나 VL-Te값과 VL의 값을 일치했는데, IL-Te값과 IL값이 일치를 하지 않았다. 처음 IL을 측정했을 때 8mA가 나왔는데, 테브난 등가회로를 구성하고 IL-Te의 값을 측정하니, 6mA가 측정되었다. 무려 오차 25퍼센트가 나오게 되었던 것이다. 부랴부랴 다시 초기의 5개의 저항을 확인하고 기본 회로를 구성하여 다시 IL의 값을 측정해보니, 놀랍게도 6mA가 측정되었다. 애초에, 처음 측정을 할 때 뭔가 잘못되었다거나, 6을 8로 착각하여 썼던 것이다.
나는 이 경험을 통해 참 많은 것을 배웠다. 다음 실험부터라도 ‘꺼진 불도 다시 보자’ ‘돌다리도 두드려 보고 건너라’ 라는 말이 있듯, 매우 쉬운 측정값이더라도, 절대 자만하지 않고 하나하나 천천히 차근차근 과정을 밟고 넘어가야겠다는 생각을 뼈저리게 느꼈다.
5. 유의사항
-일반회로에서 테브난 등가회로로 변환하게 되면 반드시 밑에 TH를 붙여주어야 한다.
-바뀌는 저항값과 기준점 (a, b)는 그대로 적어준다.
- Vth와 Rth를 직렬로 연결하여 테브난의 등가회로를 완성한다.
- 테브난의 등가회로를 구성할 때, RTH의 정확한 값을 구성하지 못할 것이므로, 주어진 저항들고 최대한 비슷한 값으로 구성하도록 노력한다.
6. 참고문헌
- 기초전자실험 with PSpice
P.115~127

키워드

PSpice,   기초전자실험,   전자,   전기,   공대,   회로,   실험,   테브난의 정리