[실험레포트]일반물리학실험2 직류 회로

소개글

[실험레포트]일반물리학실험2 직류 회로에 대한 보고서 자료입니다.

목차

실험 목적
실험 원리
실험 기구 및 재료
실험 방법
측정값
결과에 대한 논의
결론
참고문헌 및 출처

본문내용

측정한다.
4. 전체전압 를 1씩 증가시키면서 과정 3.을 반복한다.
5. 전원공급기의 출력선을 회로에서 분리한 후 멀티미터로 와 를 구한다.
6. 각 저항 양단의 전위차 대 전류 그래프를 그리고 최소제곱법을 이용해 와 를 구한다.
7. 색 코드의 저항값, 실험 저항값 그리고 멀티미터로 측정한 저항값을 비교한다.
실험2. 병렬회로
1. 병렬회로를 구성한다.
2. 직류전원 공급기의 전압 조정손잡이를 반시계방향 끝까지 돌린 후 출력선을 회로에 연결한 다음 인가 전압 를 1가 되도록 조정손잡이를 돌린다.
3. 멀티미터로 양 단의 전위차 와 각 저항에 흐르는 전류 와 전체 전류 를 측정한다.
4. 전체전압 를 1씩 증가시키면서 과정 3.을 반복한다.
5. 전원공급기의 출력선을 회로에서 분리한 후 멀티미터로 와 를 측정한다.
6. 각 저항 양단의 전위차 대 전류 그래프를 그리고 최소 제곱법을 이용해 와 를 구한다.
7. 색 코드의 저항값, 실험 저항값 그리고 멀티미터로 측정한 저항값을 비교한다.
측정값
<실험1>직렬 회로
색 코드에 나타난 저항 값 :
, ,
멀티미터로 측정한 저항 값 :
, , ,
0.5
0.205
0.189
0.125
0.189
1.0
0.391
0.395
0.236
0.396
1.5
0.602
0.575
0.383
0.575
2.0
0.715
0.753
0.500
0.754
2.5
0.979
0.916
0.602
0.914
3.0
1.112
1.116
0.766
1.116
3.5
1.392
1.325
0.884
1.325
4.0
1.592
1.515
1.010
1.513
4.5
1.785
1.688
1.125
1.687
5.0
1.925
1.887
1.260
1.887
<실험2>병렬 회로
색코드에 나타난 저항 값 :
, ,
멀티미터로 측정한 저항 값 :
, ,
()
0.5
1.033
0.343
0.499
0.340
1.0
-
-
-
-
1.5
2.872
0.957
1.390
0.955
2.0
-
-
-
-
2.5
5.810
1.700
2.540
1.690
3.0
-
-
-
-
3.5
8.160
2.380
3.600
2.410
4.0
-
-
-
-
4.5
10.09
2.920
4.360
2.910
5.0
-
-
-
-
실험 결과
<실험1>직렬 회로
*최소제곱법 이용
색 코드
실험값
멀티미터
<실험2>병렬 회로
*최소제곱법 이용
색 코드
실험값
멀티미터
결과에 대한 논의
위의 그래프의 개형을 살펴보았을 때 라는 관계를 항상 만족한다는 사실을 알 수 있다. 실험원리에서 이라는 의 법칙을 공부하였고, 최소제곱법으로 구한 실험값과 색 코드 값과 멀티미터로 측정한 값의 오차가 크지 않은 것으로 보아 우리가 한 실험이 잘 되었다고 생각한다. 그리고 실험1과 실험2를 살펴보았을 때 최소제곱법으로 구한 의 값이 서로 달랐는데, 이것은 저항을 연결하는 방식(직류, 병렬)의 차이로 인해 생긴 것이므로 실험적인 오류가 아니다.
결론
와 사이에서 비례관계를 실험을 통해 직접 확인 하였고, 식 로부터 저항 값을 구할 수 있었다. 직렬로 연결된 저항기에서 등가저항은 각각의 저항을 대수적으로 합한 값이며, 병렬로 연결된 저항기에서 등가저항의 역수는 각 저항의 역수의 합과 같다. 또한 색 코드읽기, 멀티미터 측정, 실험 등, 여러 가지 방법으로 저항 값을 구할 수 있었다. 위의 실험에서 발생한 오차는 최소제곱법으로 확인 하였을 때, 오차가 크지 않았으므로 실험이 잘 되었음을 짐작할 수 있었다. 작은 오차는 도선의 저항과 측정할 때 쓴 장비들의 저항에 의해서 생겼을 것이다.
질문 및 토의
(1) 아날로그 전압계와 전류계의 구조와 원리를 찾아보고 전류계의 자체저항이 매우 작고, 전압계의 자체저항은 매우 커야하는 이유를 설명하라.
- 전류계는 직렬로 회로를 구성하기 때문에 자체저항이 매우 작거나 0에 가까워야 전체전류에 영향을 끼치지 않는다.
- 전압계는 병렬로 회로를 구성하기 때문에 자체저항이 매우 커야 전류가 본 회로에만 흐르고 전압계에서 전압을 측정할 수 있다.
(2) 멀티미터로 저항을 측정할 때, 저항체를 회로에 연결한 상태에서 저항 값을 측정하면 올바른 값을 측정하지 못한다. 그 이유를 설명하라.
- 멀티미터의 +, -극으로 접한 부분에서 전류가 저항체로 직접적으로 흘러들어가서 저항을 측정할 수도 있지만, 회로 전체를 한 바퀴 돌아서 저항이 측정될 수 있기 때문이다.
참고문헌 및 출처
일반물리학실험(제3판), 부산대학교 물리학교재편찬위원회 청문각, 네이버 백과사전

키워드

실험레포트,   일반물리학실험2 직류 회로,   최소제고법,   저항의연결