아주대학교 물리학실험2 저항의연결 결과보고서

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최초 등록일
2018.11.17
최종 저작일
2018.06
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목차

1. 저항의 연결
1) 측정값
2) 토의

2. 실험과정 및 결과에 대한 토의

본문내용

1. 질문에 대한 토의
질문 1. 측정한 저항값들은 색 코드로 표시한 값으로부터 허용오차 범위 내에 들어오는가?
색 코드로 나타낸 허용오차범위는 ± 5 %이다. 측정한 저항값과의 오차범위는 최대 7.23%로 허용범위오차를 살짝 벗어났다.

질문 2. 실험 2에서 측정한 전류와 전압으로 계산한 전기저항에서 어떤 규칙성을 발견할 수 있는가? CC모드를 설정하지 않고 실험을 할 경우 어떤 문제가 발생할 수 있을까?
전압/전류(V/I)를 하면 모두 약 0.067,0.068이 나오고 이값은 단위를 정리하면 실험에서 사용한 저항의 값과 일치한다는 규칙성을 발견할 수 있고, 이를 통해 V=IR 공식을 확인할 수 있다. CC모드는 전원 공급전류의 한계값을 설정하는 것이므로, CC모드를 설정하지 않고 실험을 진행할 경우 멀티미터(전류를 측정하는 멀티미터는 저항값이 아주 작은 저항을 사용함)가 최대로 측정할 수 있는 측정범위를 초과하는 전류가 흘러 내부회로를 파괴할 수 있다.

질문 4. 식 (2)와 (5)로 계산한 등가저항은 전압과 전류의 직접 측정으로부터 계산한 저항과 멀티미터의 오차범위 내에서 같다고 할 수 있는가?
1%임을 고려해 결론을 내자면 직렬 연결은 오차범위 내에 있지만 병렬연결은 오차범위 내에 있지 않다.

2. 실험과정 및 결과에 대한 토의
이번 실험은 전기저항의 직렬 및 병렬 연결의 특성을 확인하는 실험이었다. 이번 실험을 통해서 V=IR을 다시 한번 더 확인할 수 있었고, ‘직렬연결에서 전체 전압은 각각의 부분전압의 합과 같다.’, ‘병렬연결에서 전체 전류는 각각의 부분전류의 합과 같다.’ 라는 키르히호프 법칙이 성립함을 실험적으로 증명할 수 있었다. 하지만 병렬 연결할 때의 저항의 측정값과 계산값 사이의 오차는 5.4%로 멀티미터의 통상 오차 1%를 크게 벗어났다. 오차의 원인으로는 우리가 실험을 할 때 병렬 연결했을 때의 저항을 측정하는 순간에 멀티미터가 고장나서 실험이 지연되고 멀티미터기를 여러번 바꿔서 실험을 했었는데 이 때문에 오차가 나타난 것이 아닐까 생각된다.

참고 자료

물리학 실험, 아주대학교 출판부, 2016년, 아주대학교 물리학실험실, 141~149.p
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