콘덴서 충전 방전

소개

콘덴서 충전 방전에 관한 실험 결과 레포트입니다.

목차

1. 결과
2. 토의, 고찰 및 반성

본문내용

2. 토의, 고찰 및 반성
우리가 한 실험에서 사용한 전압은 5V였고, 시상수 RC를 구하기 위해서 5V의 시간이 RC일때의 값을 구해야 한다. 시간이 RC일때 완전히 충전된 값의 e^(-1)이므로 시간이 RC 일 때 충전 될 때의 전압은

5V * e^(-1) = 3.16V
이다.
첫 번째 실험에서 저항(R)은 200kΩ, 축전기(C)는 100uF을 사용했으므로 이론적으로

τ=RC
RC = 200 * 10^3 * 100 * 10^(-6) = 20 (초)

이다. 따라서 이론적으로는 20초에서 변하던 전압의 값이 3.16V여야 한다. 실험값에서 3.16V에 가장 가까운 시간을 찾아보면 19.8초에서 3.176V로 0.016V의 오차가 있지만 거의 20초 가까운 시간에서 3.16V에 가까운 전압이 나타남을 알 수 있었다.
또 방전 될 때의 값을 보게 되면 위와 같이 시상수 τ=20초 이고 충전과는 반대로 방전 되는 상황이므로 20초일 때 남아 있는 전압은

5 - 3.16 = 1.84V

이어야 한다.
실험값에서 1.84V에 가장 가까운 시간을 찾아보면 20.9초에서 1.863V가 나타남을 알 수 있었고, 이론값과는 0.023V의 오차가 나타났다.

두 번째 실험에서 저항(R)은 1.5kΩ, 축전기(C)는 100uF을 사용했으므로 이론적으로

τ=RC
RC = 1.5 * 10^3 * 100 * 10^(-6) = 0.15(초)

이다. 따라서 이론적으로는 0.15초에서 변하던 전압의 값이 3.16V여야 한다.
실험값에서 3.16초에 가장 가까운 시간을 찾아보면 0.15초에서 3.176V로 정확한 시간에서 0.016V의 오차가 나타났다.
또 방전 될 때의 값을 보게 되면 위와 같이 시상수 τ=20초 이고 충전과는 반대로 방전 되는 상황이므로 0.15초일 때 남아 있는 전압은 위에서 구한 것과 같이 1.84V 여야 한다.
실험값에서 1.84V에 가장 가까운 시간을 찾아보면 0.234초에서 1.843V가 나타났다. 이때 시간의 오차가 많이 난 이유는 방전스위치를 넣는 순간과 측정을 하는 순간의 차이가 많이 났기 때문인데, 0.087초부터 방전을 시작되었기 때문에 0.234초에서 0.087초를 빼게 되면 0.147초로 0.15초에 근접함을 알 수 있다.
이 실험을 하고 결과를 쓰면서 이 실험은 오차가 날 수 밖에 없는 실험이라는 것을 느꼈다. 하지만 생각보다 오차가 심하게 나지 않고, 여러 가지 변수들을 감안하여 이론에 근접한 값을 알아낼 수 있었다

참고자료

· 없음