병렬회로실험에대한 예비결과감상레포트입니다

목차

▲ Outline

▲ Apparatus

▲ Procedure

▲ Result

▲ Reference

▲ Outcome

▲ Discussion

본문내용

프의 전류법칙은 회로 내의 어느 접합점에도 적용될 수 있다. 회로의 전류는 그리고 이다.
<그림9-6>에서 원으로 표시된 각 접합점에 들어가고 나가는 전류값들을 적어서 이 전류들에 키르히호프의 전류법칙을 적용해보아라. 그런 다음 전류계로 그 전류들을 측정하고 계산한 전류값이 정확한지를 확인한다. 리포트에 결과를 요약해서 써라.
▲ 응용문제
전류계의 범위는 계측기(meter)와 병렬로 전류통로를 만들어주면 크게 확장할 수 있다. 이 병렬저항을 분류기(shunt)라고 한다. 전류계에 적합한 분류기의 값을 계산하려면 계측기의 감도뿐만 아니라 내부저항값을 알아야 한다.
전류계의 감도는 바늘을 최대 눈금(full scale)까지 움직이게 만드는 전류를 말한다. 민감한 계측기는 계측기가 손상을 받지 않도록 간접적으로 내부저항을 정하는 것이 좋다.
다음 과정은 전류계의 내부저항을 간접적으로 결정하기 위한 방법이다. 이 방법을 최대 눈금편향(full scale-deflection)방법이라 한다.
10㏀ 저항을 전류계와 직렬로 연결한다. <그림9-7>처럼 가변전원을 연결하고 계측기가 최대 눈금을 가리킬 때까지 천천히 전압을 증가시킨다. (주의:낮은 저항값을 가진 계측기에선 전압을 낮은 값으로 유지하기 위해 저항을 더 낮은 값으로 변결하는 것이 필요할 지도 모른다) 최대 눈금편향에서 전원전압을 측정한다.
<그림9-8>과 같이 1.0㏀가변저항을 계측기와 병렬로 연결한다. 계측기의 움직임이 전 범위의 약 40%가 될 때까지 가변저항을 조정한다. (아주 정확하지 않아도 된다.)
정확히 <순서1>에서 측정한 전압의 2배가 되도록 전원을 조정한다. 그리고 가변저항을 조정해서 계측기가 정확히 최대눈금을 가리키도록 한다. 이때 가변저항은 계측기의 내부저항과 같은저항값을 갖게 된다.전원을 끄고 회로에서 가변저항을 분리한다. 이제 가변저항을 저항계로 측정한다.
이 응용문제에 대해서 다음 과정을 수행하여라.
앞에서 설명한 최대 눈금편향 방법을 사용하여 이 실험에서 사용한 10㎃ 전류계 의 내부저항을 결정하여라. 비록 10㎃ 계측기가 특별히 민감하지 않고 대부분의 경우에 저항계로 직접 측정할 수 있을 지라도 이 실험을 통해 이 방법을 확실히 이해하게 될 것이다.
전류계가 50㎃의 최대 눈금을 가리킬 수 있도록 전류계와 병렬로 연결되는 분류기 저항값을 계산하여라. 분류기는 40㎃의 전류를 계측기 주위로 흐르게 하는 데 필요하다.
가변저항을 <순서2>에서 결정된 값으로 조정하고 계측기와 병렬로 연결한다. 회로는 <그림9-9>와 같다. 직렬저항에 걸리는 전압을 보면서 5.0V가 될 때까지 전원을 조정한다.
전원에서 흘러나오는 전류를 계산하고 계측기가 이 회로전류의 1/5 만큼을 지시하는지 확인 하여라. 보고서에 결과를 요약한다.
▲ Reference
http://cafe.daum.net/lotus510
(Experiments in Basic Circuit. Theory Application)
▲ Outcome
<표9-1>에 표시된 저항을 가지고 각각의 저항값을 측정하고 기록하여라.
저항
표시값
측정값
3.3㏀
3.2㏀
4.7㏀
4.7㏀
6.8㏀
6.8㏀
10.0㏀
998Ω
● 표 9 -1
<표9-2>에 저항이 병렬로 연결될 때의 합성저항값을 기록하려 한다(병렬연결은 저항 사이에있는 두 개의 평행선으로 표시된다). 의 저항값을 측정하여 표에 기록하여라. 그런 다음에 <그림9-4>와 같이 과 병렬로 를 연결하고 합성저항을 측정하여 <표9-2>에 써 넣어라.
(측정값)
3.3㏀
1.8㏀
1.2㏀
1㏀
(측정값)
4.5㎃
● 표 9 -2
저항과 병렬로 를 연결하여라. 이 세 저항의 병렬저항을 측정하여라. 그 다음 이 저항들에 를 연결하고 측정을 다시해서 결과를 <표9-2>에 기록하여라.
<그림9-5>에 보인 것처럼 전압원과 전류계를 연결하여 병렬회로를 완성하여라. 전류계가 전압원과 직렬로 연결되었는지 확인하여라. 확실하지 않으면 강사에게 회로를 점검 받는다. 총 전류를 측정하고 <표9-2>에 기록하여라.
옴의 법칙을 사용하여 각 저항을 흐르는 지로전류를 계산하여라. 전원전압과 측정한 저항값을 사용해서 계산하고 <표9-3>에 계산한 전류값을 기록한다.
I(계산값)
3.75㎃
2.55㎃
1.77㎃
12.02㎃
● 표 9 -3
실험회로로부터 을 제거하여 저항이 타서 끊어진 상태를 가정해본다. 이 회로의 총 전류를 새로 측정하고 <표9-4>에 이 전류를 기록하여라.
이 개방(open)될 때 총 전류 = 2.7㎃
결과분석 및 결론
저항이 병렬로 접속된 회로에서는 저항마다 전류가 흐르므로 3개의 전류로 나누어지고 전류는 저항의 크기에 반비례한다. 병렬접속에서의 합성저항은 가장 작은 저항보다 더 작은 합성저항이 되며 전체 저항은 와 같다.
저항이 병렬로 접속된 회로에서는 각 저항마다 동일한 전압이 가해지고 저항에 흐 르는 전류는 저항에 반비례하여 흐른다. 접속된 저항의 수만큼 전류가 나누어지는데, 각 저항에 흐르는 전류는 옴의 법칙에 의하여 구한다. 회로에서 전체전류는 각 저항에 흐르는 전류를 더한 것과 같다.
▲ Discussion
병렬저항회로를 구성한 후 저항을 하나씩 늘여나가며 합성저항값을 측정하였다.
간단한 회로구성과 기초적인 이론이려서 실험이 매우 쉽게 끝났지만 단순한 공식만 으로 알고 있던 사실에 대해 실험을 통하여 저항과 전압 전류와의 관계를 유도할 수 있었다.
회로에서 전압이 걸리면 전류가 흐르며 병렬회로에서는 전체전류는 각 저항에 흐르는 전류를 더한 것과 같다. 부하가 병렬일 때 걸리는 전압은 전원전압과 모두 동일하고 전류는 저항이 작을수록 많이 흐른다. I=V/R 인데 전압은 같으므로 저항값이 작을수록 전류는 커지는 것이다.
시험기간의 학습을 통해 기본지식을 알고 실험에 임하니 한층 더 재밌어지고 실험에도 역시 가속이 붙었다. 그리고 주위에 있는 사물들에 대한 궁금증도 해결할 수 있었다. 즉, 콘센트에 꼽혀있는 기기들은 모두 병렬접속인 것이다. 따라서 전기를 많이 먹는 기기(다리미. 에어콘. 전기난로등)는 내부저항이 작을 것이라고 유추 할 수 있었다.

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