[일반물리학 실험] 키르히호프의 법칙 : 여러 개의 고리로 된 회로에서 흐르는 전류와 전압을 계산하고 키르히호프의 법칙을 이해한다.

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[일반물리학 실험] 키르히호프의 법칙 : 여러 개의 고리로 된 회로에서 흐르는 전류와 전압을 계산하고 키르히호프의 법칙을 이해한다.에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적
2. 실험 기구
3. 기본 원리
4. 실험 방법
5. 분석
6. 결론 및 고찰

본문내용

칙 (회로 4)
① 그림과 회로를 구성한다. 전지, 값을 모르는 색깔저항을 골라 각각의 자리에 연결한다. 저항값은 아래에 주어진 표를 참조하여 계산한다.
② 회로에서 들어오는 전류 와 흘러 나가는 전류 , 의 값을 기록하고, 들어오는 전류와 나가는 전류가 같은지 확인한다(제 1법칙). , 및 점에서도 같은 실험을 반복한다.
③ , 및 의 저항값을 기록하고 건전지의 전압을 측정, 기록한다. 이 값을 이용해서 키르히호프 제 2법칙을 확인한다. 위의 회로에서는 두 회로로 나누어 생각할 수 있다.
위의 식을 연립해서 풀면 , , 는 다음과 같이 구해진다.
과정 ②에서 측정한 전류 값과 위의 식으로 계산한 값이 같다면 키르히호프 제 2법칙이 성립하는 것이 된다.
5. 분석
1) 키르히호프 제 1법칙
들어오는
전류
나가는
전류
들어오는 전류와 나가는 전류의 차
1
.
3
3
3
3
0
2
8.5
8.5
.
8.5
8.5
0
3
0.5
13
13.5
13.5
13.5
0
4
7.5
20
12.5
20
20
0
평균
4.13
13.63
7.25
11.25
11.25
0
2) 키르히호프 제 2법칙
(kΩ)
(kΩ)
(kΩ)
1
.
14.6
98.1
.
0.338
.
2.999
2.999
2
33
14.6
.
0.281
0.124
8.51
8.51
.
3
33
14.6
98.1
1.3414
1.5144
0.51
12.996
13.503
4
33
14.6
98.1
0.248
1
2
10.99
20.01
9.02
0.292
1.5183
평균
24.75
14.6
73.58
0.468
0.567
0.874
5.00
11.23
6.38
*바깥쪽 회로 = 1
안쪽의 오른쪽 회로 = 2
평균
평균
% 오차
비고
4.13
5.00
17.4%
13.63
11.23
21.4%
7.25
6.38
13.6%
6. 결론 및 고찰
<결론>
전위는 전지에서 증가되고 저항기들에서 감소하는데, 감소한 양을 합하면 전지에서 얻는 양과 같다. 그러므로 어떤 닫힌 고리 둘레의 모든 회로 요소에 걸친 전압 변화의 합은 0이다. 이를 키르히호프의 고리법칙(Kirrchhoff's loof law)라고 한다.
전류가 흐르고 있는 여러 개의 회로가 한 점에서 만 날 때 이 점에 흘러들어오는 전류의 총 합은 그 점에서 나가는 전류의 총 합과 같다. 그러므로 어떤 마디에서도 전류의 합은 0이다. 이를 키르히호프의 마디법칙(Kirrchhoff's node law)라고 한다.
아주 복잡한 회로라고 하더라도 키르히호프의 법칙을 사용하여 분석하면 회로 내의 서로 다른 고리와 마디에 대해 고리법칙과 마디법칙을 나타내는 식을 쓸 수 있다.
<고찰>
처음에는 실험에 대해 정확히 알지 못하여 약간의 시행착오를 겪었으나, 다행히 실험을 진행할 수 있었다. 그러나 여전히 열악한 실험환경으로 인해 오차가 생각보다 크게 나왔다. 전류의 실험값과 이론값의 차이가 나는 원인이 자유전자가 움직이면서 우리가 알지 못하는 어떠한 미세한 차이로 인해 발생하는 것 같다. 시간이 부족하여 심도있는 실험을 하지 못하는 것이 아쉽다.

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