실험06 간단한 직류회로,저항의연결a,간단한 직류 회로(DC circuits)

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목차

실험 6 : 간단한 직류 회로(DC circuits)

1. 목적

2. 실험 기구

3. 관련 이론

실험6-1 : 램프 회로

1. 목적

2. 실험 방법

3. 논의


실험 6-2 : 저항의 연결

실험 6-2-1 : 저항회로
실험 6-2-2 : 전압회로
실험 6-2-3 : 전류회로

본문내용

대답해보자.
전구를 직렬과 병렬로 연결했을 때 나타나는 규칙은 무엇인가?
배터리를 직렬과 병렬로 연결했을 때 나타나는 규칙은 무엇인가?
회로에서 Potentiometer의 기능은 무엇인가?
실험 6-2 : 저항의 연결
실험 6-2-1 : 저항회로
목적
전기회로의 동작에 관여하는 변수들을 실험해 본다. 관련된 3종류의 실험 중 첫번째 실험이다.
실험 방법
동일한 값을 갖는 3개의 저항을 선택하여 색코드를 표 2-1.1에 기입하여라. 첫번째 저항은 #1, 두번째는 #2, 세번째는 #3으로 표기할 것이다.
선택한 저항의 색코드로부터 구한 저항값을 표 2-1.1에 기입하여라. 또한 오차도 표에 기입하여라.
멀티미터를 이용하여 저항을 측정하여 표 2-1.1의 측정값에 기입하여라.
각 저항의 퍼센트 실험오차를 계산하여 표 2-1.1에 기입하여라.
표 2-1. 1
색코드
첫번째 두번째 세번째 네번째
색코드값
측정값
실험오차
오차
#1
#2
#3
그림 2-1.1에서 보는 것과 같이 3개의 저항을 직렬로 연결하여라. 멀티미터를 사용하여 그림에서 보여주는것과 같이 연결된 각각의 저항값을 측정하여라.
그림 2-1. 1 저항의 직렬연결
병렬회로를 구성하여 처음에는 두개의 저항을 연결하고, 다음에는 세개의 저항 모두를 연결하여라. 이 회로의 값을 측정하고, 기록하여라.(그림 2-1.2참조)
그림 2-1. 2 저항의 병렬연결
아래 그림과 같은 결합회로를 구성하여 각각의 저항값을 측정하고 기록하여라. 앞에서 발견한 규칙을 만족하는가?
그림 2-1. 3
다른 저항값을 가지는 저항 3개를 선택하여 위의 ①~⑦과정을 반복 실험하여라.
색코드
첫번째 두번째 세번째 네번째
색코드값
측정값
실험오차
오차
1
2
3
표 2-1. 2
그림 2-1. 4
그림 2-1. 5
그림 2-1. 6
토의
실험오차는 저항에 표기된 오차에 비해 어떠한가?
같은 저항의 직렬 및 병렬연결에서 알 수 있는 규칙은 무엇인가? 결론을 뒷받침 하기 위해 실험 데이터로부터 증거를 나열하여라.
서로 다른 값을 갖는 저항들의 직렬 및 병렬연결에서 알 수 있는 규칙은 무엇인가? 결론을 뒷받침 하기 위해 실험 데이터로부터 증거를 나열하여라.
저항이 직렬 및 병렬로 합해졌을 때 전체 저항으로부터 알 수 있는 규칙은 무엇인가? 결론을 뒷받침 하기 위해 실험 데이터로부터 증거를 나열하여라.
실험 6-2-2 : 전압회로
목적
전기회로의 동작에 관여하는 변수들을 실험해 본다. 본 실험에 앞서 실험2-1을 행해야 한다.
실험 기구
회로실험보드, 전류계, 전압계
실험 방법
실험2-1의 직렬연결에서 사용한 것처럼 동일한 값을 갖는 3개의 저항을 아래 그림처럼 연결하여라. 연결선을 사용하여 + 극성에 주의하여 배터리를 연결하여라.
멀티미터를 전압측정모드로 설정하고 각 저항 양단에 걸리는 전압과 결합된 저항에 걸리는 전압을 측정하여라. + 극성의 주의하며, 측정된 값을 아래에 기록하여라
그림 2-2. 1
아래 그림과 같이 3개의 저항을 병렬로 연결하여라. 극성에 주의하며 각 저항의 양단에 걸리는 전압과 결합된 저항에 걸리는 전압을 측정하여라. (전압을 측정하는 동안 3개의 저항은 항상 연결된 상태이어야 한다.)
그림 2-2. 2
아래 그림과 같이 연결하고 전압을 측정하여라. 실험 2-1에서 읽어낸 저항을 사용해도 좋다.
그림 2-2. 3
실험2-2에서 사용한 서로 다른 저항값을 가지는 3개의 저항을 사용하여 아래 그림과 같은 회로를 구성하여라. 과정 ①~④와 같은 방법으로 전압을 측정하여라. 저항 A,B,C는 실험3에서 사용한 것과 같은 저항을 사용하여라.
그림 2-2. 4
그림 2-2. 5
그림 2-2. 6
논의
1. 그림 2-2.1의 테이블에 기록한 데이터를 기초로 하여, 동일 저항의 직렬회로에서 전압은 어떻게 분배되는가?
2. 그림 2-2.4에서 기록한 데이터에 따르면 다른 저항의 직렬연결에서 전압은 어떻게 분배되는가?
3. 저항의 크기와 각 저항에 걸리는 전압의 크기 사이에는 어떤 관계가 있는가?
4. 그림 2-2.2의 데이터를 이용하여, 동일저항의 병렬회로에서 전압은 어떻게 분배되는가?
5. 그림 2-2.5의 데이터를 근거로 하여 다른 저항의 병렬연결에서 전압은 어떻게 분배되는가?
6. 저항의 크기와 각 저항에 걸리는 전압의 크기 사이에는 어떤 관계가 있는가?
7. 결합회로에서 전압은 단순 직렬회로 및 병렬회로에서와 같은 규칙을 따르는가?(그림 2-2.3, 그림 2-2.6 참조)
실험 6-2-3 : 전류회로
목적
전기회로의 동작에 관여하는 변수들을 실험해 본다.
실험 기구
회로실험보드 멀티미터
배터리 저항시료
연결선
실험 방법
실험 2-1에서 사용한 것처럼 동일한 값을 갖는 3개의 저항을 아래 그림처럼 연결하여라. 연결선을 사용하여 + 극성에 주의하여 배터리를 연결하여라.
멀티미터를 전류 측정모드로 설정하고 그림과 같이 연결선을 연결하여라. 멀티미터의 스케일을 최대 200mA로 설정하여야 한다. + 극성의 주의해라. 전류를 측정하기 위해서는 회로가 끊어져야 하며, 전류가 멀티미터를 통해서 흐를 수 있도록 하여야 한다. 배터리의 +극에서 나오는 선을 멀티미터의 적색단자(+)와 연결하고, 흑색단자()는 초기에 연결되었던 에 연결하여라 . 전류값 를 읽고 기록하여라.
멀티미터를 그림 2-2.3에서와 같은 위치로 이동하여, 각 위치에서 회로의 연결을 끊고 각각의 전류값을 측정하여 표에 기록하여라.
그림 2-3. 3
아래 그림과 같이 3개의 저항을 병렬로 연결하여라. 과정②의 멀티미터의 전류측정방법을 참고하여, 배터리의 +극 단자와 교류회로 사이를 연결하여 를 측정하여라. 다음으로 교류회로의 단자마다 각각의 전류를 측정하여 아래 표에 기록하여라.(그림 2-3.4 참고)
그림 2-3. 4
논의
1. 첫번째 실험데이터를 근거로 하였을 때, 직렬회로에서 전류는 어떤 형식으로 흐르는가? (직류회로에서 저항, 전압, 전류가 어떻게 동작하는지에 대해서 요약할 수 있어야 한다.)
2. 두번째 실험데이터를 근거로 하였을 때, 병렬회로에서 전류는 어떤 형식으로 흐르는가? (교류회로에서 전류, 전압, 저항의 일반적인 특성을 기술할 수 있어야 한다.)

키워드

간단한 직류회로,   저항의연결a,   DC circuits ,   회로실험보드 ,   볼트 미터,   암페어 미터 ,   저항의연결