물리RC상수(실험보고서)

소개글

물리RC상수(실험보고서)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.제목

2.목적

3.이론

4.실험결과

5.분석

본문내용

F 일 때
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입력전압*0.632
걸린 시간
오차
(%)
10kΩ
100μF
1
1.5V
0.948
1.04
4%
6. R = 100 kΩ 이고 C = 100 μF 일 때
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입력전압*0.632
걸린 시간
오차
(%)
100kΩ
100μF
10
1.5V
0.948
10.21
2.1%
7. R = 10 kΩ 이고 C = 330 μF 일 때
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입력전압*0.632
걸린 시간
오차
(%)
10kΩ
330μF
3.3
1.5V
0.948
3.26
1.21%
8. R = 100 kΩ 이고 C = 330 μF 일 때
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입력전압*0.632
걸린 시간
오차
(%)
100kΩ
330μF
33
1.5V
0.948
3.26
1.21%
5. 분석
이번 실험은 저항 R과, 전기용량 C의 값을 변형시켜 보면서 이론을 토대로 구한 RC값과 실험을 통해 측정해낸 시간을 비교해보는 실험이었다. 컴퓨터를 켜서 데이터 실험 프로그램을 켜서 셋팅을 하고 첫 번째 실험을 하였다. 첫 번째 실험은 저항 R 10kΩ, 전기용량 C의 값은 1μF로 놓고 측정하였다. 이 실험에서는 전압은 1.5V로 일정하게 다 맞춰놓고 실험을 했다. RC시상수의 이론값은 저항 R과 전기용량 C의 값을 곱한 값이므로 첫 번째 실험은 0.01이 나와야 했다. 하지만 실험을 하다보면 알겠지만 오차가 존재하게 되어 있다. 우리가 한 실험에서도 예외 없이 오차가 나왔다. 이런 방식으로 저항 R과 전기용량 C을 변화시켜 실험을 했다. 그렇게 측정된 수치를 데이터 실험 프로그램으로 저장하여 엑셀로 그림을 그리게 되었다. 데이터 박스를 보면 알겠지만 이번 실험은 오차가 상당히 적은 편이었다. 하지만 첫 번째 실험에서 오차가 상당히 큼을 알 수 있다. 왜 이렇게 오차가 크게 나왔을까 알아보면 첫 번째는 방전을 이유로 들 수 있다. 실험값을 측정하기 전에 방전을 시키고 하는데 그 방전이 제대로 되지 않을 경우 오차가 발생할 수 있다. 하지만 첫 번째 실험은 방전이 덜 행해진 것은 아닌지, 다이오드나 축전기에 이상이 생긴 것은 아닌가하는 생각에 전자의 경우를 고려해서 충분한 시간동안 방전을 하였고, 후자의 상황인 것도 고려하여 다른 다이오드와 축전기를 사용하여 보았으나 같은 결과가 도출되었다. 그렇다면 무엇 때문에 이러한 오차가 발생한 것일까. 실험에 뭔가 오류가 있었다면 여러 조건을 실험 조건에 맞게 다시 설정한 실험에서 옳게 나왔어야 했다. 오차의 원인은 아무래도 타 실험에서는 미세한 차이인 0.0055초가 1번 실험에서는 0.01초의 이기 때문이 아닐까한다. 때문에 오차가 컸을 것이고 이 0.0055초는 완전한 방전이 행해지지 못하였기 때문인 것 같다. 두 번째 오차의 원인은 실험에 사용된 다이오드와 축전기를 들 수 있다. 이 실험기구가 잘못 되어 있을 수도 있다. 세 번째 오차의 원인은 전선이 제대로 연결이 안 되었을 수도 있다.

키워드

키르히호프,   RC,   시상수,   전기용량,   축전기