물리 실험 - 콘덴서의 충전과 방전-결과 보고서

소개글

물리 실험 - 콘덴서의 충전과 방전-결과 보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

a. 콘덴서의 충전 과정

b. 콘덴서의 방전 과정

질문 및 토의

결론 및 검토

본문내용

의 용량이 클수록 처음 발생하는 전류가 크고, 단위시간당 감소하는 전류의 양 또한 큰 것으로 그래프가 나왔다.
(4) 방전과정의 전압 그래프는 콘덴서의 용량이 클수록 전압이 천천히 충전되는 것으로 나왔다.
이것을 정리하면
콘덴서의 용량이 크면 충전과 방전에서 일어나는 전류의 값이 크고,
전압의 충전과 방전의 속도가 느려진다.
2. 그래프에 이론식을 그리고 비교하시오.
실험결과 그래프가 이론식과 비슷하게 나온 것을 알 수 있다.
3. 시정수를 계산하고 그래프에 표시한 후 측정값과 비교하시오.
시정수란 최대값의 63.2%까지 충전되는데 걸리는 시간 (t = RC) 이다.
(1) C= 330 X 10^(-6) F R = 50 X 10^(3)
C X R = 16.5 (초)
최대값 20V의 63.2% 인 12.64V까지 충전하는 데 걸리는 시간
= 약 8초(상대오차:52%)
최대값 20V의 63.2% 인 12.64V만큼 방전하는 데 걸리는 시간
= 약 16초(상대오차:3%)
(2) C= 100 X 10^(-6) F R = 50 X 10^(3)
C X R = 5 (초)
최대값 20V의 63.2% 인 12.64V까지 도달하는 데 걸리는 시간
= 약 4초(상대오차:20%)
최대값 20V의 63.2% 인 12.64V만큼 방전하는 데 걸리는 시간
= 약 4초(상대오차:20%)
콘덴서 330uF 일때의 충전 실험에서 큰오차가 난 것 말고는 거의 비슷한 값이 나왔다
4. 전압을 측정하기 위해 행한 일련의 실험과정을 기술하고 타당성을 설명하시오.
전압을 측정할 때에는 전류측정과 달리 병렬로 전압을 측정하였다.
그 이유는 병렬에서 항상 전압이 같다는 것으로 증명할 수도 있고, 만약 직렬로 연결하게 된다면, 멀티미터기에서 발생하는 전압이 측정될것이다.
오차를 조금이라고 줄이기 위해서 전체 전압을 측정할 때에는 전극에서 제일로 가까운 두 지점의 전압을 측정하였다. 그리고 개개의 전압을 측정할 때에는 적지만 도선의 저항을 생각해서 같은 지점을 계속 사용하였다.
결론 및 검토
이번 실험의 목적은 축전기의 충전과 방전 과정을 관찰하고 회로에서 콘덴서의 기능을 알아보는 것이었다.
콘덴서의 기능은 크게 두가지로 나눌 수 있다. 하나는 전기를 저장하거나 창출하는 축전지로서의 기능과, 또 하나는 직류를 통하지 않는 성질을 이용하는 기능이다. 이번 실험에는 전자의 기능을 알아보는 실험이었다. 실제로 이 기능을 이용한 회로에는 전원회로의 평활 회로나 마이크로 컴퓨터 등의 백업 회로, 콘덴서의 충방전에 필요한 시간을 이용한 타이머 회로 등이 있다.
충전시에는 전압과 시간의 관계에서 위로 볼록한 모양의 그래프를 나타내었으며, 방전시에는 아래로 볼록한 모양의 그래프를 나타내었다.
아쉬운점이 있다면, 시정수를 계산하는 데 있어서 하나의 실험이 상대오차가 52%나 나왔다는 점이다. 이런 오차는 측정치를 잘못 읽거나 타이머를 재면서 측정값을 기록하는데 그타이머를 늦게 돌린 이유가 있었을 것이다. 물론 나중 실험에서는 실험 조작에 익숙해져 정확한 수치를 기록할 수 있었다.

키워드

콘덴서,   충전,   방전,   실험,   물리,   결과