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1. 직렬 회로 실험
1.1. 실험 목적
이번 실험에서는 직렬 회로에서 옴의 법칙을 적용하여 전압과 전류를 구하고, 키르히호프의 전압법칙을 실험적으로 확인하고자 한다. 구체적으로 각 저항의 표시값과 측정값을 비교하고, 전체 회로의 전류와 구간별 전압을 계산하여 측정값과 비교함으로써 옴의 법칙 적용 여부를 확인한다. 또한 키르히호프의 전압법칙을 적용하여 회로의 전압강하와 전압상승이 일치하는지를 검증할 것이다.
이를 통해 직렬 회로에서 옴의 법칙과 키르히호프의 전압법칙이 잘 적용되고 있음을 확인할 수 있다. 나아가 회로가 끊어져 있어도 키르히호프의 전압법칙이 성립됨을 보여주어 이 법칙의 일반성을 입증하고자 한다. 이러한 실험적 검증은 회로이론의 기본 개념을 이해하는 데 도움이 될 것이다.
1.2. 실험 데이터
표 6-1에서 볼 수 있듯이 각 저항의 표시값과 측정값이 매우 근접하다. R1의 표시값은 1.0 kΩ이고 측정값은 0.984 kΩ이며, R3의 표시값은 2.2 kΩ, 측정값은 2.158 kΩ, 전체 저항값인 RT의 표시값은 5.03 kΩ, 측정값은 4.964 kΩ으로 미세한 차이만 존재한다. 이를 통해 각 저항의 측정값이 표시값과 매우 유사하게 나타났음을 알 수 있다.
표 6-2에 나와 있듯이 전체 전류 IT의 계산값은 3.02mA, 측정값은 2.953mA이며, 각 구간별 전압의 계산값과 측정값 또한 매우 유사한 결과를 보인다. VAB의 계산값은 2.972V, 측정값은 2.974V, VBC의 계산값은 4.51V, 측정값은 4.5V, VCD의 계산값은 6.52V, 측정값은 6.5V, VDE의 계산값은 0.991V, 측정값은 0.987V이다. 이러한 결과는 옴의 법칙이 이 회로에 잘 적용되고 있음을 보여준다.
1.3. 결과 분석 및 결론
실험을 통해 직렬회로에서 옴의 법칙과 키르히호프 전압법칙을 적용하여 전압과 전류를 구하고 분석하였다. 실험 데이터를 통해 전압과 전류의 측정값을 얻었으며 이를 바탕으로 계산을 진행하였다. 각 저항의 측정값은 표시값과 매우 근접한 결과로 나타났다. 또한 각 구간의 측정값과 계산값들이 매우 유사한 결과로 계산되었는데, 이는 옴의 법칙이 이 회로에 잘 적용되고 있음을 보여준다. 키르히호프 전압법칙 또한 적절히 적용되어 회로 내의 전압강하와 전압상승이 전원 전압과 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 통해 회로가 물리적으로 연결되어 있지 않더라도 전압의 합을 계산할 수 있다는 키르히호프 전압법칙의 원리가 증명되었다. 발광다이오드에 흐르는 전류...
