#3 옴의 법칙과 저항의 직렬 병렬

목차

1. 실험의 목적

2. 관련이론
(1) 옴의 법칙(Ohm's Law)
(2) 저항의 직렬 및 병렬연결

3. 준비사항

4. 실험방법
(1) 옴의 법칙
(2) 저항의 직렬 및 병렬연결

5. PSpice 시뮬레이션

6. 실험결과 및 분석
⑴ 옴의 법칙에 따른 전류의 변화
(2) 인가전압에 따른 전류의 변화
(3) 저항의 직렬연결
(4) 저항의 병렬연결
(5) 저항의 직렬 및 병렬연결

7. 검토 및 고찰

8. 인용문헌

본문내용

션 할 내용 : 전체전류 및 각 저항에 흐르는 전류 측정
시뮬레이션 조건 : Transient 해석, Run to time : 40ms
시뮬레이션 결과 : 각 저항에 나뉘어 흐르는 전류의 합이 전체전류와 같은지 확인한다.
6. 실험결과 및 분석
⑴ 옴의 법칙에 따른 전류의 변화
전압[V]
3V
5V
8V
저항[Ω]
100
470
1K
100
470
1K
100
470
1K
전류[mA]
27.9
6.39
2.8
45.0
10.6
5.0
79.0
17.0
8.16
이 표를 보면 전류의 값은 전압이 높을수록 그 합은 커지고 저항이 커질수록 흐르는 전류의
값이 작아지는 것을 알 수 있는데 이로써 I = V/R 라는 옴의 법칙이 성립함을
확인할 수 있다. ( V = IR , R = V/I 와 같이 옴의법칙.)
(2) 인가전압에 따른 전류의 변화
R=470Ω을
사용
인가전압
3V
5V
7V
9V
전류[mA]
6.38
10.63
14.89
19.14
R=1KΩ을
사용
인가전압
3V
5V
7V
9V
11V
전류[mA]
3.09
5.04
7.05
9.00
11.02
R=2.2KΩ
사용
인가전압
3V
5V
7V
9V
11V
전류[mA]
2.27
3.18
4.09
5
5.90
위의 결과를 참조해 그래프를 그려라.
I[mA]
25
470Ω
20
15
1KΩ
10
2.2KΩ
5
V[V]
5 10 15
전류 - 전압의 특성곡선
전류는 전압이 높아질수록 높아지고 반면 저항이 클수록 전류는 작아진다.
(3) 저항의 직렬연결
전체저항
인가전압
[V]
전류 I [mA]
측정값
이론값
[%]오차
1.54KΩ
1.57KΩ
0.019%
5V
3.18
10V
6.36
저항을 직렬로 연결하게 되면 저항값은 단순히 더해지기 때문에 저항의 수와 그 크기에
따라 그 값이 커지게 된다.
(4) 저항의 병렬연결
인가전압
[V]
전류[mA]
전체저항[Ω]
I
I1
I2
I3
측정값
이론값
5V
65.7
50
10.6
5
75.8
76.1
병렬로 연결하게 되면 저항의 값은 1/역수 이되므로 병렬로 저항을 많이 연결하게되면
그 값은 더 작아지게 된다.
(5) 저항의 직렬 및 병렬연결
인가전압
[V]
전류[mA]
전체저항[Ω]
I
I2
I3
측정값
이론값
8V
12.56
8.50
3.897
637
639
7. 검토 및 고찰
(1) <표 3.1>에서 얻은 실험결과가 옴의 법칙을 만족함을 확인하라.
이 표를 보면 전류의 값은 전압이 높을수록 그 합은 커지고 저항이 커질수록 흐르는 전류의
값이 작아지는 것을 알 수 있는데 이로써 I = V/R 라는 옴의 법칙이 성립함을
확인할 수 있다. ( V = IR , R = V/I 와 같이 옴의법칙.) (전류는 전압에 비례하고
저항에 반비례한다.)
(2) <그림 3.3>의 그래프를 참고하여 각 저항에 대한 전압-전류 그래프의 기울기를
구해 표 3.6에 기록하라.
저항(R)
V/I
저항(R)과의 [%]오차
470Ω
1KΩ
2.2KΩ
(3) 위에서 구한 전압 - 전류그래프의 기울기()와 저항R 과의 오차를 구하여 <표3.6>에
기록하라.
(4) 표<3.4>에서 전체전류 I=I1+I2+I3의 관계가 만족되는지 확인하라. 만족한다.
이 실험을 통해서 모든 회로에서 이루는 전류와 전압 그리고 저항은 옴의 법칙을 따른다는
것을 알 수 있었다. 옴의 법칙은 수식으로는 V = IR , I = V/R , R = V/I 로 나타낼 수
있고 이 수식은 전류의 값은 전압에 비례하고 저항값에 반비례한다는 것을 나타낸다.
그리고 저항은 직렬에서는 더 커지고 병렬에서는 값이 작아지는 것을 확인할 수 있었다.
그리고 실험을 통해 직렬과 병렬의 전류 전압 변화를 알아봤는데. 그 결과로 옴의 법칙은
여러 개의 부하가 직렬로 연결된 직렬회로에서는 저항을 통과하는 전류가 같고. 각각의 부하 에 걸리는 전압이 전기저항에 비례한다. 병렬회로에서는 부하에 걸리는 전압이 같으므로, 각각의 부하에 흐르는 전류가 전기저항에 반비례한다. 그리고 이 옴의법칙을 통한 이론값 과 측정치의 약간의 오차가 있었다. 오차는 아마 멀티미터의 정확성과 저항값에 있는 오차 때문인 것 같다.
8. 인용문헌:
[여러 개의 부하가 직렬로 연결된 직렬회로에서는 저항을 통과하는 전류가 같다. 그러므로 각각의 부하에 걸리는 전압이 전기저항에 비례한다. 병렬회로에서는 부하에 걸리는 전압이 같으므로, 각각의 부하에 흐르는 전류가 전기저항에 반비례한다.],
Earl D.Gates, “전기전자공학개론”, 홍릉과학출판사, 2008, pp.28~29

키워드

pspice,   기초전자실험,   홍릉,   옴의 법칙과 저항의 직렬,   옴의 법칙과 병렬회로