[물리학 실험] 4 기초회로실험

목차

1. 실험제목 : 기초회로실험

2. 실험목적

3. 관련이론
A. 전기저항(옴의 법칙, 다이오드 특성)
B. Kirchhoff의 법칙

4. 실험 방법
A. 옴의 법칙 실험
B. 다이오드 특성 실험
C. Kirchhoff의 법칙 실험

5. 실험결과
A. 옴의 법칙 (100, 1K)
B. 다이오드 특성
C. Kirchhoff의 법칙 실험

6. 분석 및 토의

7. 참고문헌

본문내용

.243mV
0.75V
2.27mA
7
4
3.231mV
0.76V
3.27mA
8
5
4.22mV
0.76V
4.27mA
② 역방향 바이어스(Reverse bias)
1
1
0mV
0.999V
0
2
2
0mV
1.998V
0
3
3
0.6mV
2.994V
0
4
4
15.5mV
3.98V
0
5
5
0.23V
4.75V
0
C. Kirchhoff의 법칙 실험
3V 1.5V
이론값
실험값
이론값
실험값
이론값
실험값
100Ω
12mA
1.2V
11.5mA
1.11V
100Ω
3mA
0.3V
2.2mA
0.21V
200Ω
9mA
1.8V
8.8mA
2.108V
오차율(%)
1
2
3
4.6
0.75
26.7
30
2.2
17
6. 분석 및 토의
이번 실험은 기초회로 실험이었다. 세 가지의 실험을 진행하였는데 옴의 법칙, 다이오드, kirchhoff 법칙이었다.
옴의 법칙은, 전류의 세기는 전압에 비례하고 저항에 반비례 한다는 것이다. 저항을 300Ω으로 유지시키고 전압을 1V에서 5V까지 1V씩 증가시키며 전류의 세기를 측정한 결과 전압의 세기가 증가할수록 전류의 세기 또한 증가한다는 것을 확인하였다. 이 결과는 저항을 1kΩ으로 놓고 했을 때에도 같은 경향을 나타내었다. 이때 오차는 많지는 않았지만 생기 오차의 원인을 분석하여 보면 회로판 내의 도선내에 존재하는 저항과 도선과 도선을 연결하는 단자들 사이에도 저항이 존재하기 때문에 오차는 크게 늘어났을 것으로 예상된다.
다음 실험으로 다이오드에 대한 전압과 전류의 특성을 알아보는 실험이었다. 이 실험은 순방향과 역방향으로 나누어서 실험하였다. 순방향일 때에는 전압의 세기가 증가할수록 저항에서의 전압, 다이오드에서의 전압, 전류까지 세기가 다 증가하였는데 전압이 0.3V에서 0.5V로 증가할 때 저항에서의 전압, 다이오드에서의 전압, 전류가 급증하는 것을 볼 수 있었다. 역방향일 때에는 전류의 세기를 증가시키면 다이오드에서의 전압은 증가하지만 저항에서의 전압이나 전류는 변하지 않았다. 이것으로부터 역방향의 경우 공핍층의 두께가 두꺼워져 전류가 흐르지 않는다는 이론을 확인할 수 있었다. 마지막 실험은 kirchhoff 법칙 실험이었다. 이 실험은 우리가 직접회로를 브레드보드에 구성해서 실험이었다. 회로를 구성한 후 멀티미터로 각 저항에 걸리는 전압과 전류를 측정하였다. 회로 구성이 완벽한 상황에서 오차가 큰 이유를 생각해 보니, 를 건전지로 주었었는데, 충분히 전원이 있지 않은 건지지일 것으로 예상된다. 전지의 사용이 전압 강하를 가져오고 실제로 준 전압은 1.5V보다 낮았을 것이라고 예상된다. 이 실험을 통해 kirchhoff의 전류 법칙인 들어오는 전류의 합은 나가는 전류의 합이 같다는 사실과 폐회로에서 모든 전위차의 합은 0이라는 사실을 실험을 통하여 확인하여 볼 수 있었다. 이를 통하여 전압의 측정 방법과 전류의 측정 방법까지도 같이 공부 할 수 있었다.
7. 참고문헌
1. 일반 물리학실험 / 형설출판사 / 한성철 외 7 명
2. 일반 물리학 / 형설출판사 / 이영재 외 9명

키워드

물리학 실험,   기초회로실험,   저항,   다이오드 특성,   옴의 법칙,   Kirchhoff의 법칙