[물리학및실험] RC회로 / A+

소개

서울과기대 물리학및실험 보고서 A+ 자료입니다.

- RC회로

목차

[RC 회로 예비 보고서]
1. 실험 목적
2. 실험 원리 및 이론
3. 실험 기구 및 실험 배치도
4. 실험 방법

[RC회로 결과 보고서]
1. 실험값
2. 시간상수 결과값 및 오차 계산
3. 결론 및 토의
- 오차의 원인과 해결 방안
- 결론. 이번 실험을 통해 알게 된 물리적 사실과 느낀점

본문내용

1. 실험 목적
저항과 축전기로 이루어진 회로에서 축전기에 인가되는 전압의 시간적 변화를 관측하고 회로의 시간상수를 구한다.
2. 실험 원리 및 이론
<축전기와 저항으로 이루어진 회로>
: 스위치가 a에 연결되어 축전기가 충전되는 동안 회로에 흐르는 전류는 키르히호프 전압법칙에 의해이다. (q/C는 축전기 판 사이의 전위차)
이때, i=dq/dt 이므로 위의 식을
라고 할 수 있다. 위 식은 전하 q의 시간에 대한 변화를 결정하는 미분 방정식이다. 이 방정식을 풀면의 해가 주어진다. (초기 조건 : t=0, q=0) 위 식을 시간에 대해 미분하면 전류의 시간에 대한 변화를 나타내는 식을 얻게 된다. 실험적으로 q(t)의 값은 축전기 사이의 전위차를 측정하여 얻을 수 있다. ▷
이때 지수 e에 나타나는 양은 차원이 없어야 하므로 RC는 시간의 차원을 갖는다. RC를 회로의 시간상수라고 하며 라는 기호를 사용하여 나타낸다. 시간상수는 축전기가 완전히 충전되어 평형 상태에 도달했을 때의 전하량의     (약 63%)배로 충전되는데 걸리는 시간이다
충전과정에서 기기의 스위치를 닫는 순간은 축전기에 아무 전하도 없다. 즉 판 사이에는 전위차가 생기지 않는다. 따라서 키르히호프 법칙을 사용하면 저항 양단의 전위차는 기전력과 같고 저항에 흐르는 전류는 /R 이다. 그 후에는 축전기 판 사이에 전하가 쌓이고 그 사이에 q/C의 전위차가 생기게 된다.

참고자료

· 없음