[전기회로실험] Series Circuits 예비보고서

소개글

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판매자는 고려대학교 공과대학 재학생입니다.

학과 평균평점 : 4.2
전기회로실험 성적 : A+

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목차

1. 실험 목적
2. 이론
3. 실험 준비물
4. 실험 과정
5. 내용 출처

본문내용

...

③ 직렬 회로

직렬 회로란 회로 요소의 단자가 차례로 이어져 총전류가 모든 요소로 흐르게 되는 전기 회로를 뜻한다.
전지․저항기․저항선․콘덴서 등을 세로로 연결하는 접속법을 직렬이라고 한다. 전지를 직렬로 연결하기 위해서는 각 전지의 + 단자와 - 단자를 순차적으로 연결해 가면 된다. 이때 기전력의 총합은 각 전지의 기전력의 합으로 되어 큰 값으로 된다. 저항의 직렬접속은 극성이 없기 때문에 차례로 연결해가면 된다. 이 경우 저항의 총합은 각 저항의 합으로 표시되며 큰 값으로 된다.
직렬로 연결된 저항의 양단에 임의의 전압을 인가하면 모든 저항에 동일한 전류가 흐르고, 각 저항의 전압은 인가된 전압을 저항 크기의 비로 배분한 값으로 된다.

회로에 흐르는 전류 I를 측정하여 옴의 법칙에 I와 V를 대입하면 그 회로의 총저항 RT를 구할 수 있다. 즉, RT = V/I 이다. 이 식은 두개 이상 저항의 직렬연결은 단일 저항 RT로 대체될 수 있음을 의미하며, 이는 RT가 전류에 미치는 영향이 직렬 연결된 저항기들의 그것과 동일하기 때문이다.

RT를 결정하기 위한 수식을 실험적으로 유도하는 과정은 다음과 같다.

1) 값을 알고 있거나 또는 저항계로 값이 측정될 수 있는 저항기 두개를 취한다.

2) 두개의 저항기를 직렬로 연결하고 전압 V를 인가한 상태에서 전류 I를 측정한다.

3) 옴의 법칙을 이용하여 해당 저항 조합의 등가저항 RT를 계산한다. 편의상, RT = R1 +
R2 라고 가정한다.

4) 다른 저항기 두개를 직렬로 연결하여 등가저항 RT를 다시 실험적으로 구한다.
→ 저항계를 사용하여 직렬회로의 총 저항을 측정할 때는 반드시 전원을 저항기에서 분리시
켜야 한다. 저항을 측정할 때는 저항기에 저항계를 병렬로 연결하여 측정하는데, 전원을
분리시키지 않은 채로 저항계를 연결하면 모든 전류가 저항계로 흐르게 되어 쇼트가 일
어날 수 있기 때문이다.

5) 또 다른 저항기 두개에 대해 동일한 과정으로 등가저항을 구한다.

실험 결과에 대한 분석을 통해 규칙성을 찾을 수 있으며, RT = RA + RB의 식으로 표현할 수 있을 것이다. 이로써 두개 이상 임의의 개수의 저항이 직렬 연결된 경우에도 위의 식이 성립함을 실험적으로 확인할 수 있다.

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참고 자료

기초전기회로실험 -Zbar/Rockmaker/Bates(Seventh Edition), 네이버 백과사전