[전기회로실험] Series Circuits 결과보고서

소개글

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목차

① 옴의 법칙을 입증하기 위한 측정
② 직렬 연결된 저항기의 총 저항 측정
③ 지정된 조건을 만족하는 회로 설계

본문내용

.2kΩ, 3.3kΩ의 저항 두 개를 직렬로 연결하면 된다.(2200 + 3300 = 5500)
실험을 통해 회로의 전류를 측정한 결과 1.00mA의 값이 도출되었고, 이는 이론적으로 계산한 값과 일치한다. 따라서, 지정된 V와 I를 만족하는 회로를 설계하였음을 알 수 있다.
네 번째로, 공급전압이 8V이고 요구되는 전류가 10mA인 경우에 대해서 분석해 보면, 옴의 법칙에 따라 회로의 저항값은 다음과 같이 얻을 수 있다.
R = V/I 이므로 R = 8/0.010 = 800(Ω)
따라서 공급전압이 8V일 때는 회로의 저항이 800Ω이어야 회로의 전류가 10mA가 됨을 알 수 있다. 회로의 저항 800Ω을 만들기 위해서는 330Ω, 470Ω의 저항 두 개를 직렬로 연결하면 된다.(330 + 470 = 800)
실험을 통해 회로의 전류를 측정한 결과 10.01mA의 값이 도출되었고, 이는 이론적으로 계산한 값과 매우 근사한 값이다. 따라서, 지정된 V와 I를 만족하는 회로를 설계하였음을 알 수 있다.
다섯 번째로, 공급전압이 11.4V이고 요구되는 전류가 1mA인 경우에 대해서 분석해 보면, 옴의 법칙에 따라 회로의 저항값은 다음과 같이 얻을 수 있다.
R = V/I 이므로 R = 11.4/0.001 = 11400(Ω)
따라서 공급전압이 11.4V일 때는 회로의 저항이 11.4kΩ이어야 회로의 전류가 1mA가 됨을 알 수 있다. 회로의 저항 11.4kΩ을 만들기 위해서는 1.2kΩ, 2.2kΩ, 3.3kΩ, 4.7kΩ의 저항 네 개를 직렬로 연결하면 된다.(1200 + 2200 + 3300 + 4700 = 11400)
실험을 통해 회로의 전류를 측정한 결과 1.00mA의 값이 도출되었고, 이는 이론적으로 계산한 값과 일치한다. 따라서, 지정된 V와 I를 만족하는 회로를 설계하였음을 알 수 있다.
→ 위의 결과에 따르면, 같은 계열의 다섯 실험 모두 옴의 법칙을 만족하였다.
※ 4mA의 전류가 흐르는 회로 설계
회로의 저항값과 전압값을 임의로 지정할 수 있으므로, I = V/R를 만족하는 V값과 R값의 조합이라면 어떤 조합을 사용해도 관계가 없다.
→ 각 조합별로 분석해 보기로 한다.
먼저 1조합의 경우 총 저항은 2.2kΩ + 3.3kΩ = 5.5kΩ이 되도록 하였다. 회로에는 4mA의 전류가 흘러야 하므로, V = IR = 5500 × 0.004 = 22V, 즉 전압은 22V가 되어야 한다.
5.5kΩ의 저항을 사용하고 전압을 22V 걸어주었을 때, 측정된 전류의 값은 4.01mA이었다. 이는 목표치인 4mA와 매우 근접한 값이므로, 4mA의 전류가 흐르는 회로를 설계하였음을 알 수 있다.
2조합의 경우 총 저항은 330Ω + 1.2kΩ + 4.7kΩ = 6.23kΩ이 되도록 하였다. 회로에는 4mA의 전류가 흘러야 하므로, V = IR = 6230 × 0.004 ≒ 24.9V, 즉 전압은 24.9V가 되어야 한다.
6.23kΩ의 저항을 사용하고 전압을 24.9V 걸어주었을 때, 측정된 전류의 값은 4.02mA이었다. 이는 목표치인 4mA와 매우 근접한 값이므로, 4mA의 전류가 흐르는 회로를 설계하였음을 알 수 있다.
3조합의 경우 총 저항은 330Ω + 470Ω + 2.2kΩ + 4.7kΩ = 7.7kΩ이 되도록 하였다. 회로에는 4mA의 전류가 흘러야 하므로, V = IR = 7700 × 0.004 ≒ 30.8V, 즉 전압은 30.8V가 되어야 한다.
7.7kΩ의 저항을 사용하고 전압을 30.8V 걸어주었을 때, 측정된 전류의 값은 4.03mA이었다. 이는 목표치인 4mA와 매우 근접한 값이므로, 4mA의 전류가 흐르는 회로를 설계하였음을 알 수 있다.

키워드

전기회로실험,   직렬 회로,   직류 회로,   직렬 연결,   Series Circuits