목차
5. 실험결과
⑴ 1개의 저항과 1개의 축전기가 직렬연결
⑵ 2개의 저항과 1개의 축전기가 직렬연결
⑶ 1개의 저항과 2개의 축전기가 직렬연결
⑷ 1개의 저항과 2개의 병렬로 연결된 축전기가 직렬연결
6.고찰
7.오차발생 및 원인분석
⑴ 1개의 저항과 1개의 축전기가 직렬연결
⑵ 2개의 저항과 1개의 축전기가 직렬연결
⑶ 1개의 저항과 2개의 축전기가 직렬연결
⑷ 1개의 저항과 2개의 병렬로 연결된 축전기가 직렬연결
6.고찰
7.오차발생 및 원인분석
본문내용
시간이 빨라진 것을 알 수가 있다. 그리고 이론값으로 예상한 시상수와 비교해보면, 오차가 약 2%인 비교적 정확한 값이 나왔다.
⑷ 1개의 저항과 2개의 병렬로 연결된 축전기가 직렬연결
2개의 병렬로 연결된 축전기는 1개의 축전기와 다름이 없으므로 ⑴번 실험과 비교해보면 거의 같은 시상수의 값이 나옴을 알 수가 있다. 하지만 1개의 축전지와는 달리 연결과정에서 발생한 오차로 인해 오차가 약 2%정도로 나왔다. 하지만 이는 비교적 정확한 값으로 여겨질 수 있다.
7) 오차 발생 및 원인 분석
⑴ 축전지가 1개일 때보다 여러 개가 되면 연결 과정에서 발생한 저항을 고려해야 한다.
→ 축전지도 저항이 전혀 없는 순수한 전원장치가 아니기도 하지만 이들이 연결되는 과정에서 전선과의 연결에서 저항이 발생했을 가능성이 있다.
⑵ 사용한 저항에 기본적으로 오차가 있음을 고려해야 한다.
→ 따라서 실험에서 가령 저항 1kΩ을 사용했다 하더라도 실험값이 정확히 1kΩ이 측정되지는 않는다고 볼 수 있다.
8) 결론 및 토의
전기용량 C₁, C₂인 축전기를 직렬로 연결할 경우와 병렬로 연결할 경우에 전체 축전기용량은 아래와 식과 같이 나타난다.
(병렬)
(직렬)
그리고 축전기에 충전되는 전압은 의 식으로 유도할 수 있으며, RC회로에서 방전이 일어날 때에 전압과 전류는 의 식으로 표현된다.
마지막으로 전압이 가 약 37% 까지 전압이 감소 될 때의 시간, 전류가 의 약 63%로 증가 할 때의 걸리는 시간을 용량 형 시상수라고 하며 시상수를 구하는 식은 와 같다. 그리고 축전기의 연결은 저항과 비슷하지만 반대임을 알 수 있다. 저항은 직렬로 연결하면 의 결과를 갖고, 병렬로 연결하면 의 결과를 갖는 반면, 축전기는 직렬로 연결하면 가 되고, 병렬로 연결하면 가 된다.
이번 실험을 통해 충전과 방전을 GLX를 통해 눈으로 확인할 수 있어서 좋았다. 전체적으로 4가지 경우만 실험을 했는데, 저항의 개수를 3개로 늘이거나 축전지의 개수를 3개로 늘이거나 해서 좀 더 다양하게 살펴보고, 축전지의 병렬, 직렬의 연결방법에 따른 실험 결과와 축전지1개(전체 값에 해당되는 값)를 연결했을 때와의 비교를 통해 축전지에 대해서도 구체적으로 확인해 봤으면 좋겠다.
물리학 실험 Ⅱ
실험 결과 보고서
- RC회로 실험 -
제출 : 2008.10.9.(목)
소속 : 공과대학 건축학부
건축공학과
학번 : 2006042008
이름 : 김보정
⑷ 1개의 저항과 2개의 병렬로 연결된 축전기가 직렬연결
2개의 병렬로 연결된 축전기는 1개의 축전기와 다름이 없으므로 ⑴번 실험과 비교해보면 거의 같은 시상수의 값이 나옴을 알 수가 있다. 하지만 1개의 축전지와는 달리 연결과정에서 발생한 오차로 인해 오차가 약 2%정도로 나왔다. 하지만 이는 비교적 정확한 값으로 여겨질 수 있다.
7) 오차 발생 및 원인 분석
⑴ 축전지가 1개일 때보다 여러 개가 되면 연결 과정에서 발생한 저항을 고려해야 한다.
→ 축전지도 저항이 전혀 없는 순수한 전원장치가 아니기도 하지만 이들이 연결되는 과정에서 전선과의 연결에서 저항이 발생했을 가능성이 있다.
⑵ 사용한 저항에 기본적으로 오차가 있음을 고려해야 한다.
→ 따라서 실험에서 가령 저항 1kΩ을 사용했다 하더라도 실험값이 정확히 1kΩ이 측정되지는 않는다고 볼 수 있다.
8) 결론 및 토의
전기용량 C₁, C₂인 축전기를 직렬로 연결할 경우와 병렬로 연결할 경우에 전체 축전기용량은 아래와 식과 같이 나타난다.
(병렬)
(직렬)
그리고 축전기에 충전되는 전압은 의 식으로 유도할 수 있으며, RC회로에서 방전이 일어날 때에 전압과 전류는 의 식으로 표현된다.
마지막으로 전압이 가 약 37% 까지 전압이 감소 될 때의 시간, 전류가 의 약 63%로 증가 할 때의 걸리는 시간을 용량 형 시상수라고 하며 시상수를 구하는 식은 와 같다. 그리고 축전기의 연결은 저항과 비슷하지만 반대임을 알 수 있다. 저항은 직렬로 연결하면 의 결과를 갖고, 병렬로 연결하면 의 결과를 갖는 반면, 축전기는 직렬로 연결하면 가 되고, 병렬로 연결하면 가 된다.
이번 실험을 통해 충전과 방전을 GLX를 통해 눈으로 확인할 수 있어서 좋았다. 전체적으로 4가지 경우만 실험을 했는데, 저항의 개수를 3개로 늘이거나 축전지의 개수를 3개로 늘이거나 해서 좀 더 다양하게 살펴보고, 축전지의 병렬, 직렬의 연결방법에 따른 실험 결과와 축전지1개(전체 값에 해당되는 값)를 연결했을 때와의 비교를 통해 축전지에 대해서도 구체적으로 확인해 봤으면 좋겠다.
물리학 실험 Ⅱ
실험 결과 보고서
- RC회로 실험 -
제출 : 2008.10.9.(목)
소속 : 공과대학 건축학부
건축공학과
학번 : 2006042008
이름 : 김보정