일반물리학 실험 - 키리히호프법칙 예비, 결과 보고서

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본문내용

그림 11
그림11
R1(k)
R2(k)
R3(k)
V공급전압(V)
i1=i2+i3
(mA)
측정값
i1=i2+i3
(mA)
계산값
색띠
측정치
색띠
측정치
색띠
측정치
1
0.98
3
2.95
2
1.95
V1
V2
i1(mA)
i2(mA)
i3(mA)
측정값
-1.9
+2.2
-4.1
10
15
-1.9=2.2-4.1
-1.82
= 2.27-4.09
계산값
-1.82
2.27
-4.09
양변 같음
양변 같음
- 식1
-10 = I1*1 + (I1 - I2)*2
-> -10 = 3I1 - 2I2 ... ①
-식2
15 = I2*3 + (I2 - I1)*2
-> 15 = 5I2 - 2I1 ... ②
- ①, ② 연립방정식으로 풀면
I1 = -1.82, I2 = 2.27
따라서, i1 = -1.82
i2 = 2.27
i3 = -1.82 - 2.27 = -4.09
i1과 i3 전류의 부호가 (-)이므로 방향을 바꿔주면 밑에 있는 그림에 있는 전류의 흐름이 정상 흐름임을 알 수 있다.
교차하는 점의 전류를 합해 봄으로써 Kirchhoff의 제 1 법칙인 전류의 법칙을 확인 할 수 있었고, 각 전류의 방향을 예측하고 증명해 보는 과정에서 Kirchhoff의 제 2 법칙인 전압의 법칙이 적용 됨을 알 수 있었다.
고찰
저항 색띠의 맞는 저항값과 실제 측정값이 달라서 각각의 전류와 전압의 값이 오차가 날 수밖에 없었다. 그림 8에서 V1+V2+V3의 값을 구할 때 반올림을 소수점 셋째, 넷째자리에서 한 것이 아니고 둘째자리에서 대충 한 것으로 인한 약간의 오차가 있었다. 합성 저항 역시 처음에 말했듯이 색띠의 저항값과 실제 측정값이 달라 다를 수 밖에 없었다.
비록 측정값과 계산값의 오차가 생겼지만 그림 8, 그림 9에서 볼 수 있듯이 직렬 회로일 때 각 저항별 전압이 같고, 병렬에서 각 저항별 전류가 같음을 알 수 있었다. 그림 10에서는 앞 내용을 모두 한번에 확인이 가능 했다.
그림 10에서 저항 색띠의 저항값과 실제 측정값이 다름에도 불구하고 전류, 전압의 값이 같은 것을 볼 수 있다. 이것은 측정값과 계산값을 계산하는 도중에 좀 더 정밀한 측정을 위해 소수점 셋째자리 밑으로 했어야 했지만 반올림할 때 소수점 둘째자리에서 함으로써 같아져 버렸다.
참고문헌
만렙물리학, “일물실험2 6주차 키르히호프의 법칙의 실험강의”의 동영상 강의 pdf강의자료 파일, http://www.physics-edu.com/

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