9-콘덴서 충방전 실험

목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험기구 및 장치

4. 이론 및 원리

5. 실험방법

6. 예상결과

본문내용

형 축전기 :
(은 Gauss면의 옆면의 면적, 양 끝면에서는 전기장 다발이 없다.)
ln
와 를 관계식 에 대입하면,
C=
-구형 축전기 :
(은 Gauss면의 면적)
와 를 관계식 에 대입하면,
-고립된 공 :
라고 두고 를 로 바꾸면
●축전기의 충전
●충전기의 방전
5. 실험방법
① 그림3)과 같이 전원장치, 저항, 콘덴서, S-CA시스템을 준비한다.
② 극성에 맞게 직류전원공급장치를 실험장치의 전원부레 연결하고, 준비된 저항과 콘덴서를 회로에 위치시킨다. 전류계 부분인 A는 연결선으로 연결하여 두고, 콘덴서 양단의 전압단자를 S-CA 서버의 입력단자 CH A에 연결한다.
③ Physics View 프로그램을 실행하고 인터페이스 분석, 데이터로그 보기를 선택한다.
④ 전원공급장치의 전원을 켜고, 5V내외의 적정 전압을 인기하고, 실험장치의 스위치를 충전에 위치시킨다. 데이터로그 보기 화면에서 시작을 클릭 입력되는 신호를 확인한다.
⑤ 그림4)와 같이 MAX-MIN의 값을 조정하여, 충방전 과정이 한 화면에 잘 관측될 수 있도록 조정한다.
⑥ 그림4)와 같이 충전, 방전 곡선이 잘 관측될 수 있도록 설정을 조정한 후 실험 장치의 스위치를 방전에 위치하고 데이터로그 보기의 화면에서 초기화 버튼을 클릭하여 특정을 초기화 한다.
⑦ 데이터로그 보기 화면에서 시작버튼을 클릭하고 실험장치의 충방전 스위치를 충전에 위치한다. 충전곡선이 더 이상 증가하지 않게 되면 다시 충방전 스위치를 방전에 위치한다.
⑧ 방전이 완료되면 데이터로그 보기 화면의 정지 버튼을 클릭한다.
⑨ 화면을 충전이 시작된 시점으로 이동하여 충전 시작점과 완료점을 선택하여 데이터 저장 기능을 통해 txt 파일로 데이터를 저장한다.
⑩ 방전이 시작된 시점으로 이동하여 ⑨와 같이 방전 데이터를 저장한다.
⑪ 저장한 데이터를 엑셀 등의 프로그램을 이용하여 시간-전압의 그래프를 그리고 이를 이 용하여 추세선을 구한다.
⑫ 과정⑪에서 구해진 추세선을 이용하여 시상수를 결정한다.
⑬ 저항과 콘덴서를 바꾸어 가면서 위의 실험을 반복한다.
6. 예상결과
콘덴서와 저항으로 이루어진 회로에서 콘덴서에 인가되는 전압의 시간적 변화를 관측한다. 그리고 회로의 용량 시간상수를 구하여 이론값과 실험값의 오차에 대해 조사한 후, 오차가 왜 생겼는지에 대해 원인을 탐구한다. 만약, 실험에서 실험과정이 제대로 되고 변수가 없다면 오차는 거의 생기지 않을 것이다.

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콘덴서 충반전 실험,   충방전,   실험