아주대학교 물리학실험2 축전기의 충,방전 결과보고서

목차

1. 축전기의 충,방전
1) 측정값 및 계산
2) 토의

본문내용

1. 질문에 대한 토의
질문1.
충전이 시작되는 시간 또는 방전이 시작되는 시간인 를 위의 6에서와 같이 정할 때 오차는 대략 얼마나 될까? 이 오차를 줄이는 방법은 어떤 것이 있을까?
오차는 정도로 볼 수 있다. 이는 Measuring step이 0.045로 측정되었기 때문에 는 최대, 최소 0.045까지 오차가 날 수 있다. 따라서 이러한 오차는 Measuring step을 더 작게 만들어 정확한 데이터를 얻음으로써 오차를 줄일 수 있다.

질문2.
위의 분석으로부터 축전기의 충전,방전현상이 식(2),(3) 의 지수함수형 변화라고 인정되는가?
식2와 식3을 이용한그래프는 아래와 ㄱ다. 그래프에서 알수 있듯이 모두 지수형 변화이다.
실제로 측정된 데이터를 보아도 t1에서 t2로 변할 때 축전량과 t2에서 t3로변할 때 축전량이 일정한 기울기로 변화하지 음으로 보아서 지수함수형 변화임을 알 수 있다.

질문3.
반감기와 시간상수의 관계식 은 성립하는가?
충전현상의 에서 보면 의 값으로 1에가까운값이다. 따라서 는 성립한다고 볼 수 있다.

질문4.
이 축전기에 충전된 전하의 최대값 는 얼마인가?

질문5.
방전현상에서 가 되는 시간은 시간상수의 몇 배인가?

실험과정 및 결과에 대한 토의
이번 실험은 충전과 방전현상을 관측하여 그 변화가 지수함수를 따르는가 확인하고 시간상수의 의미를 확인하는 실험이었다. 이 실험은 실험과정은 컴퓨터를 이용해 이루어져 옵션값 설정을 제외하곤 간단하였으나 계산과정이 약간은 난해 하였다. 결과를 살펴보면 충방전 실험의 검토부분을 살펴보면 오차를 제외하면 비교적 정확하다고 할 수 있어 의 법칙이 정확하게 적용되고 있음을 확인할 수 있었다.
여기서 는 시간상수로써 우리는 이 실험에서 축방전시 각각 한개씩 두개의 시간상수를 구하였는데 이 시간상수가 클 수록 축전기는 완전충전, 완전방전 하는데 오랜 시간이 걸린다.

참고자료

· 물리학실험12판 p151~154