옴의법칙-실험결과보고서

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목차

1. 실험제목

2. 실험목적

3. 실험이론

4. 관찰 및 결과
A.일정한 전기저항 실험

5. 분석 및 토의

6. 결론

본문내용

1. 실험제목
옴의 법칙 실험

2. 실험목적
전기저항 양 끝의 전압(전위차)과 전기저항을 지나가는 전류를 측정함으로써 전압과 전류 사이의 관계를 이해한다.

3. 실험이론
전위차가 있는 두 점을 도선으로 연결하면, 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전류가 흐르게 된다. 전류가 잘 흐르지 못하게 하는 요소를 저항이라고 한다. 전위차(전압 V), 전류(I), 저항(R) 사이에는 다음과 같은 관계가 존재한다.
V`=`IR(단위는`V)
이와 같은 관계를 옴의 법칙이라고 한다.
일반적으로 저항은 전류가 흐르는 물질 자체의 특성, 넓이, 길이에 따라 달라진다. 물질에 따른 저항률을 ρ, 넓이를 A, 길이를 ㅣ이라 하면 저항 R은 다음과 같이 계산이 가능하다.
R`=` {l} over {A} * rho (단위는` ohm )
위 공식에서 알 수 있듯이 저항은 전류가 흐르는 물질의 넓이가 넓을수록, 그리고 길이가 짧을수록 작아진다.
전류가 흐르는 물질의 온도가 달라지면, 그 물질의 저항 역시 달라진다. 상온에서의 저항률을 , 달라진 후의 온도를 T라고 하면 온도 T에서의 저항률 rho _{T}는 다음과 같다.
rho _{T} `=` rho _{0} [1`+` alpha (T`-`T _{0} )]
여기서 는 온도상수를 의미한다. 온도계수가 음수였을 때, 온도변화가 커지면 저항이 작아진다. 이와 반대로 온도계수가 양수였을 때, 온도변화가 작아지면, 저항이 커진다. 전류가 흐르는 도체는 일반적으로 온도계수가 양수이다. 따라서 온도가 높아지면 저항이 커져서 전류가 흐르기 어렵게 된다. 온도계수의 정의는 다음과 같다.
alpha `=` {1} over {rho _{0}} `*` {TRIANGLE rho } over {TRIANGLE T}

여기서 TRIANGLE rho 와 TRIANGLE T 는 각각 저항률 변화와 온도 변화를 의미한다.

참고 자료

Raymond A Serway 외 1명. (2018). 최신대학물리학Ⅱ. 대학물리학 교재편찬위원회 역(5판).북스힐