전기전자실험 옴의법칙

목차

1. 실험목표

2. 기구

3. 기초이론
(1) 전원공급기와 멀티미터기 사용(실험1)
(2) 옴의 법칙(실험2)

4. 측정방법
(1) 실험1
(2) 실험2

5. 주의 사항

7. 고찰

본문내용

나타낸다.
4색대 저항을 예로 들어 그림과 같이 색대가 노란색/보라색/빨강색/금색인 경우를 예로 들어 보겠다.
------------------1색대 - 노란색 : 4
------------------2색대 - 보라색 : 7
------------------3색대 - 빨강색 : 승수 102
------------------4색대 - 금색 : 허용오차 ±5％(J)
그러므로 이 저항은 4700Ω의 값을 가지며 허용 오차는 ±5％이다. 그런데, 저항에서는 4700Ω 이라고 표기하지 않으며 4.7kΩ이라고 한다. 다음은 5색대 저항의 값을 읽어보겠다. 5색대 저항의 경우에는 4색대보다 하나 많은 세자리가 저항 값을 나타내며 나머지 두자리가 승수와 허용오차를 표시한다.
그림의 5색대 저항의 값을 읽어보겠다. 그림의 저항 색대는 빨강색/주황색/보라색/검정색/갈색의 순이다.
------------------1색대 - 빨강색 : 2
------------------2색대 - 주황색 : 3
------------------3색대 - 보라색 : 7
------------------4색대 - 검정색 : 100
------------------5색대 - 갈색 : ±1％(F)
위의 저항은 237Ω의 값을 가지며 허용 오차는 ±1％ 이다.
저항의 컬러코드를 읽다 보면 어느쪽에서부터 색대를 읽어야 할지 혼동되는 경우가 있다. 대부분의 경우에는 조밀한 색대를 왼쪽에 두고 간격이 넓은 부분을 오른쪽으로 하여 왼쪽에서부터 색대를 읽으면 되지만 저전력형의 소형 저항의 경우에는 워낙 색대의 간격이 좁기 때문에 이와 같은 방법으로 판별하기 어려울 경우도 있다. 이 경우에는 멀티미터로 정확하게 측정하는 것이 가장 좋은 방법이다.
4. 실험방법
<실험1>
① 0~30V/0~2A 출력 단자 중 (-) 출력 단자와 접지 단자 (GND) 사이를 연결 한다.
② 전원 공급기의 출력 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌려놓는다.
③ 전압계의 적색 탐침을 전원 공급기의 (+) 단자에 접속시키고, 흑색 탐침은 (-)단자(접지 단자: GND)에 접속시킨다.
④ 전압계의 전압 제어 스위치를 가장 낮은 전압을 측정할 수 있도록 조정하여 이때의 전압계의 지시치를 <표 5-1>에 기록하시오.
⑤ 전압계의 측정 범위를 +4V 정도의 전압을 측정할 수 있게 조정한 뒤 전원 공급기의 전압 조정 손잡이를 4V 위치에 맞춘 뒤 이때의 전압계의 지시치를 <표5-1>에 기록하시오.
⑥ 실험 방법 5)와 같은 방법으로 전원 공급기의 전압 조정 손잡이를 돌려 12V, 20V가 되도록 맞춘 뒤 이때의 전압계의 지시치를 <표5-1>에 기록하시오.
⑦ 이번에는 전원 공급기의 (+) 전압 조정 손잡이를 시계 방향으로 최대로 돌려 놓은 뒤 이때의 전압계의 지시치를 <표5-1>에 기록하시오.
<표 5-1> (+) 전압 측정치
+range
최대 반시계 방향
4
12
20
최대 시계 방향
측정값
0 V
3.098 V
12.011 V
20.019 V
31.514 V
⑧ 전원 공급기의 (+) 전압 조정 손잡이를 반시계 방향으로 끝까지 돌려놓은 뒤 이번에는 적색 탐치을 (-)단자 (접지단자)에, 흑색 탐침을 (+) 단자에 접속 하여 위의 실험 순서 3)에서 7)까지를 반복하여 측정하여 <표5-2>에 기록하시오.
<표 5-2> (-) 전압 측정치
-range
최대 반시계 방향
4
12
20
최대 시계 방향
측정값
0 V
-3.997V
-12.011V
-20.019V
-31.515 V
⑨ 직류 전원발생기를 이용하여 +5V와 -5V 전압을 동시에 발생시켜 본 후 방법을 설명하시오.
# 직규 전원 발생기에서 -5V의 전압을 줄수없기 때문에 VP1에 5V의 전압을 줘서 멀티미터기로 측정하였을 때 (5.0011)의 전압이 발생하였고 VP2를 적색 탐침을 (-)단자에, 흑색 탐침을 (+)단자에 접속하여 (-4.999)라는 전압을 얻었다. 그리하여 +5V와 -5V의 전압을 동시에 발생시키면 P1-P2를 이용해 값을 계산하였다. 측정값은 (5.001-4.999)는 0.002가 발생하였고 약간의 오차는 있지만 거의 0V의 전압이 발생된다는걸 알수가 있다.
⑩ 직류 전원발생기를 이용하여 40V의 전압을 발생시킨 후 전압계를 이용하여 확인하시오.
# 40V = P1 : 20V + P2 : 20V
측정한 결과 ( 40.051V )
<실험2>
① [그림 6-4]와 같이 회로를 구성하시오.
② 합성 저항을 멀티미터를 이용하여 측정하시오.
# 측정치 471.04 = 12V
③ 각 저항에 흐르는 전류를 구하여 <표6-2>에 기록하시오.
<표 6-2> 각 저항에 흐르는 전류
전류
I1
I2
I3
I4
측정치
10.722 mA
10.723 mA
7.895 mA
2.669 mA
④ 각 저항에 걸리는 전압을 측정하시오.
<표 6-3> 각 저항에 흐르는 전압
전류
V1
V2
V3
V1+V2+V3
측정치
3.2
1.1
0.8
5.1
5. 주의 사항
1. 회의 전원에 의하여 저항계가 손상될 우려가 있기 때문에 회로의 저항을 측정하기 전에 반드시 회로에서 분리시켜야한다.
2. 저항기가 회로와 연결되어 있으면 저항기가 연결된 회로의 전체 합성저항 값이 측정되므로, 측정하고자 하는 저항기만 회로에서 분리한 후 측정해 야 한다.(한 쪽 단자만 분리하는 것으로 충분)
3. 저항기에 표시된 저항값이 혹시 잘 못된 것은 아닌지 확인하는 작업이 필요하기 때문에 회로설계전에 저항기의 각각의 저항값 들을 미리 먼저 확인 한다.
7. 고찰
이번 실험1)을 통하여 직류 전원공급기와 멀티미터기의 사용법을 알게 되었으며 실험2)을 통하여 브레드 보드를 이용하여 회로도를 구성하는 법을 숙지하였고 조금은 어려웠지만 직-병렬 회로도를 구성하는 법도 완전히 숙지하였다. 그리고 저항값을 측정할 때 전원을 단락시키고 측정하는 것도 숙지하여 다음부터 실험할 때 익혀두면 좋을 것이라는 생각이 들었다. 그리고 병렬연결 일 때 저항값은 모드 같은 값이 나온다는 것을 알았다. 그리고 색저항을 읽는값과 멀티미터기로 측정하는 값이 조금 다르게 나와서 오차가 생기기는 하였지만 큰 오차가 아니었기 때문에 만족할만한 결과가 나온거 같다.

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옴의법칙,   전기전자실험,   보고서,   실험