[일반물리학실험] 교류회로 실험보고서

소개글

"[일반물리학실험] 교류회로 실험보고서"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 논의
8. 결론
9. 참고문헌

본문내용

1) 실험 목적
저항 및 축전기로 구성된 직렬 R-C 회로에서 교류 전압과 교류 전류를 측정하여 저항, 전기용량 C의 특성을 이해하고 직류 회로와의 차이점을 배운다.

2) 실험원리
직류 회로에선 시간에 따른 전류가 일정하다. 그렇지만 교류 회로에선 전압 와 전류 는 시간 에 대한 함수이다. 전류와 전압은 다음과 같이 시간에 대한 함수로 나타난다.
(식 9-1)
(식 9-2)

여기서 는 각각 전압의 진폭, 전류의 진폭을 나타낸다. 는 로 나타내는 각진동수 이다. 는 위상 상수로써 전압에 대한 전류의 위상차를 나타낸다.

(그림 9-)

그림 9-1 과 같이 교류 기전력를 저항 R과 전기용량이 C인 축전기와의 직렬 회로에 가하는 경우를 생각해 보자. 이 회로에서 R, C 각각에 걸리는 전압 는 다음과 같다.

(식 9-3)
(식 9-4)

임의의 시간 에서 회로의 각 요소에 걸리는 전압의 합은 다음과 같이 교류 기전력 와 같다 (고리법칙)

<중 략>

8) 결론
R 회로, C 회로 R-C회로에 각각 직류, 교류 전원을 연결해 전류 – 기전력 그래프로 저항, 리액턴스, 임피던스를 구해보았다. 또 실험 3에선 오실로스코프를 이용해 위상 상수도 구해보았다. 실험 1에서 저항의 크기는 직류일 때 저항의 오차범위를 4.4 정도 벗어났고, 교류 전원에서는 오차범위 내의 값으로 측정되었다. 실험 2의 교류전원 리액턴스를 측정했는데, 실험값과 측정값이 약 80 정도의 차이를 보였다. 실험 3에선 임피던스와 위상 상수를 측정했다. 먼저 임피던스는 약 정도의 오차가 발생했고, 위상 상수는 가장 큰 오차가 200 Hz 일 때 4.8 , 가장 작은 오차는 100Hz 일 때 1 이었다. 이 오차가 생긴 이유는 오실로스코프 눈금의 한계 때문이다. 그 외에도 멀티미터의 계기오차, 도선과 멀티미터자체의 저항도 오차의 요인이다.

참고 자료

일반물리학실험 ,부산대학교 물리학 교재 편찬위원회
일반물리학, Halliday, Resnick, Jearl Walker