기초회로실험 - 직·병렬 회로의 구성

소개

H 대학교
기초회로실험 A+ 받았던 보고서입니다.
이론, 레퍼런스, 실험결과, 결론 및 토의 자세하게 적어놨습니다.

목차

1. 관련이론
2. 실험결과
3. 결론 및 토의
4. 레퍼런스

본문내용

위쪽 그림(a)에서 세 개의 저항기가 기전력이 인 전지에 직렬로 연결된 회로이다. 직렬연결이란 여러 개의 저항기를 잇달아 연결하고 퍼텐셜차 V가 연결의 양 끝에 걸리는 연결방법을 말한다. 아래 그림에서 저항기들은 점 a와 b사이에 잇달이 연결되어 있고, a와 b 사이에 퍼텐셜차가 주어지면 각각의 저항기에는 똑같은 전류 I가 흐르게 된다. 즉 직렬로 연결된 저항기들에 퍼텐셜차 V가 걸리면 모든 저항기에 동일한 전류 I가 흐른다. 이때 각각의 저항기에 걸리는 퍼텐셜차의 합은 전체에 걸린 퍼텐셜차 V와 같다.
직렬 연결된 저항기를 따라 움직이는 전하는 외길을 따라가는 것과 같다. 만약 다른길이 있다면 각각의 저항기에는 다른 전류가 흐르게 될 것이다. 따라서 직렬연결된 저항기들을 합해서 하나의 저항기처럼 생각할 수 있다. 즉 직렬연결된 저항들은 하나의 등가저항 로 바꿀 수 있다. 이 때 원래의 회로와 등가회로에서 전류i 와 퍼텐셜차 V는 같다.
오른쪽 그림(b)는 윗 그림의 세 저항을 하나의 등가저항 로 바꿀 수 있는 등가회로이다. 아래 그림에서 를 구하려면 고리규칙을 적용하면 된다. 위의 그림의 점 a에서 출발하여 회로를 따라 시계방향으로 퍼텐셜 차이를 더해나가면 이고 이것을 달리 표현하면 를 얻는다. 아래 그림도 같은 방법으로 이고 이것을 달리 표현하면 를 얻는다. 두 식을 비교하면 등가 저항은 이다. 이 결과를 n개의 저항이 직렬연결된 경우로 확장시키면 가 된다.

<중 략>

가. 실험1 (직렬 회로에서 저항구하기)
함수발생기로 10V로 맞추고 함수를 발생시키면 20V가 되었다. 이것은 기준에서 10V를 주어서 그런것이므로 5V에 설정을 하고 함수를 발생시켜야 10V의 함수가 발생되었다.
전압을 10V에서 20V로 2배해 주었는데 저항기에 걸리는 전압은 2배보다 약간 작았다. 이는 전선에도 흐르는 미미한 저항때문이거나 함수발생기에서 20V보다 아주 약간 부족한 전압이 걸렸기 때문일 것 같다.
오실로코프에서 첨두치와 실효치 중에서 실효치가 아니라 첨두치를 읽고 측정하면 되었다.
직렬 회로에서 전압과 전류, 저항의 상관관계와 저항의 역할에 대해 알수있었다.
직렬 연결일 경우 총 저항 ‘Req=R1+R2+R3+…+RN’ 이렇게 됨을 실험을 통해 확인할 수 있었다. 또 직렬 연결일 때 흐르는 전류값은 일정하고, 전압은 다르게 걸린다는 사실도 확인할 수 있었다.

참고자료

· 일반물리학/Hallday/범한서적주식회사/p 874~879