물리 - 회로보드 실험 모음

목차

램프 회로
Ohm의 법칙
저항회로
전압회로
전류회로
키르히호프의 법칙
축전기 회로
다이오드 특성
트랜지스터 특성
실험 결과 및 토의

본문내용

방전될 때까지의 시간()을 기록하며 위의 ③~⑤의 과정을 반복하여라. 이상의 시간과 저항, 축전기 값을 표 7.1에 기록하여라.
표 7. 1
회수
저항
축전기
1
150
19sec
18sec
2
150
18sec
16sec
3
150
19sec
17sec
4
150
62sec
48sec
5
150
60sec
48sec
6
150
61sec
50sec
150k과 100μF 일때의 시상수 : 15초
150k과 330μF 일 때의 시상수 : 49.5초
⑧ 100μ F축전기를 330μ F축전기로 바꾸고, 충.방전 시간을 표7.1에 기록하면서 과정⑦을 반복하여라. 세번째 축전기도 가능하다면 표7.1에 기록하여라.
⑨ 다시 100μ F축전기를 연결하고, 220KΩ 저항을 회로에 연결하여라. 표 7.1에 데이터를 기록하면서 과정⑦을 반복하여라. 세번째 저항도 가능하다면 회로에 연결하여 표 7.1에 기록하여라.
실험8. 다이오드 특성
1. 목 적
반도체 다이오드의 동작특성에 대해서 실험 해 본다.
2. 실험 기구
회로실험보드 멀티미터
연결선 배터리
1000Ω 저항 1N4007 다이오드
300Ω 저항
3. 실험 방법
① 1N4007다이오드와 1000Ω 저항을 사용하여 그림 8.1a와 같이 회로를 연결하여라. (그림8.1b의 회로도를 참.고하여라). 다이오드의 검은색 띠가 점 B쪽으로 가도록 다이오드의 방향을 기록해둬라.
<그림 8.1>
② 스위치를 닫아서 전류가 흐르도록 한 후, 점 B와 C사이( BC V )의 전압이 0.05V가 될 때까지
Potentiometer를 조절하여라. 다이오드 양단에 걸리는 전압( AB V )을 측정하여 표 8.1의 “순방향 바이어스”에 기록하여라.
③ Potentiometer를 조절하여 BC V 가 0.1V, 0.2V, 0.3V,…2.0V일 때 각각의 BC V 와 AB V 를 측정하여 표 8.1에 기록하여라.
④ 1000Ω 저항을 330Ω 저항으로 교체하고, 과정 ③~④를 반복하여라.(이때의 BC V 는 0.3V, 0.4V, ….,2.0V로 변화하여 실험하여라).
⑤ 다이오드의 방향을 바꾸고, 다이오드 전압( AB V )을 0.5V, 1.0V, …., 3.0V로 설정하여라. 각각의 저항전압( BC V )를 측정하고, “역방향 바이어스”에 기록하여라.
4. 분 석
① 저항전압( BC V )에 의해 분배된 각각의 경우에 흐르는 전류( I )를 결정하여라.
② 다이오드전압(가로축) 대 전류(세로축)의 그래프를 그리고 , 2사분면으로 확장하여 역전압에 대한 그래프도 함께 그려라.
순방향 바이어스
역방향 바이어스
981
0.05
0.46
0.519
981
0
측정 불가
측정 불가
981
0.1
0.49
0.601
981
0
측정 불가
측정 불가
981
0.2
0.51
0.723
981
0
측정 불가
측정 불가
981
0.3
0.53
0.846
981
0
측정 불가
측정 불가
실험9 : 트랜지스터 특성
1. 목 적
트랜지스터의 동작특성에 대해서 실험 해 본다.
2. 실험 기구
- 회로실험보드 - 멀티미터 - 연결선 - 배터리 - 1000Ω 저항 - 2N3904 트랜지스터(NPN) - 100Ω 저항
3. 실험 방법
① 제공된 2N3904트랜지스터를 사용하여 그림 9.1a와 같은 회로를 구성하여라(저항 , 저항 ). 데이터를 기록할 때 그림 9.1b의 회로도를 참고하여라. 그림에서 소켓옆에 표시한 것처럼 트랜지스터에 선을 표시하여라.
② 점 A와 B사이의 전압이 거의 0.002V(2.0mV)가 되도록 Potentiometer를 조심스럽게 조절하여라.
점 C와 D사이의 전압을 읽고 표 9.1에 기록하여라. 트랜지스터의 베이스로 흘러들어가는 전류를 제공하는 에 의해 분배된 와, 트랜지스터의 컬렉터로 흘러 들어가는 전류를 제공하는 에 의해 분배된 를 기록하여라.
③ 의 전압이 아래 값을 표시하도록 Potentiometer를 조절하여 각각의 값을 표 9.1에 기록하여라.: 0.006V, 0.010V, 0.015V, 0.020V, 0.025V, 0.030V, 0.035V, 0.040V, 0.045V, 0.050V, 0.055V, 0.060V, 0.080V, 0.100V, 0.150V, 0.200V, 0.250V. 또한 를 0.000V로 설정하여라.
표 9. 1
트랜지스터 종류 2N3904
988
0.002
0.002
100.4
0.032
0.319
988
0.010
0.010
100.4
0.167
1.663
988
0.019
0.019
100.4
0.310
3.088
988
0.050
0.051
100.4
0.784
7.809
988
0.100
0.101
100.4
1.294
12.888
988
0.200
0.202
100.4
1.439
14.333
988
0.000
0.000
100.4
0.011
0.110
4. 분 석
① 각각의 경우 읽은 값에서 다음을 계산하여라.
모든 전류를 mA로 읽어서 기록하여라.
② (세로축)대 (가로축)의 그래프를 그려라. 그래프를 완성하는데 있어서 부족한 부분이 있다면 과정②로 돌아가서 필요부분을 측정하여라.
③ 일반적인 그래프의 형태는 어떠한가? 일직선으로 된 부분이 있는가? 영점에서 시작하는가?
→ 그래프의 형태는 가 0.05mA일 때 까지는 비교적 일직선이지만 그 이후에는 꺽은선을 나타낸다 가 0일 때 가 0.110mA 이므로 영점에서부터 시작하지 않는다.
왜 그런가? 트랜지스터에 대한 그래프의 처음 부분의 동작형태와 실험8의 다이오드의 동작형태를 연관지어 생각해보자.
→
④ 그래프가 수평으로 변하는 부분은 무엇을 의미하는가? 그 부분에 대해서 사람들은 트랜지스터가 “§포화”되었다는 말을 사용한다. 실험한 내용을 기반으로 포화에 대해 어떻게 설명할 수 있는가?
→ 트랜지스터가 포화 되었다는 것은 트랜지스터의 전류량을 늘려도 회로의 전류량은 변하지 않는 상태를 말한다.
⑤ 그래프에서 직선영역의 기울기를 구하여라. 이 기울기()는 트랜지스터의 전류 증폭률을 나타낸다. 이것은 베이스 전류의 변화보다 컬렉터 전류가 얼마나 더 많이 변하는가를 나타낸다. 실험했던 트랜지스터의 전류 증폭률을 보고하여라.
→

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램프 회로,   저항회로,   Ohm의 법칙