일반물리학실험 직류회로

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2020.04.06
최종 저작일
2019.09
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목차

Ⅰ. 실험목적

Ⅱ. 실험원리
1. 옴의 법칙
2. 저항의 연결
3. 저항 색 코드
4. Kirchhoff의 법칙

Ⅲ. 실험기구 및 재료

Ⅳ. 실험방법
1. 직렬 회로
2. 병렬 회로

Ⅴ. 측정값
1. 직렬 회로
2. 병렬 회로

Ⅵ. 실험결과
1. 직렬 회로
2. 병렬 회로

Ⅶ. 결과에 대한 논의

Ⅷ. 결론

본문내용

Ⅰ. 실험목적
본 실험을 통해 여러 개의 저항체와 직류 전원으로 구성된 직렬 회로와 병렬 회로를 구성하고, 회로의 각 지점에서의 전압과 전류를 측정하여 Ohm의 법칙과 Kirchhoff의 법칙을 확인할 수 있다.

Ⅱ. 실험원리
1. 옴의 법칙
옴의 법칙은 전압, 전류, 저항 사이의 관계를 설명하는 법칙으로 독일의 물리학자 G. S. Ohm이 발견했다. 금속 도체에 외부에서 전기장을 가하면 전자들은 전기장과 반대 방향으로 움직이며 전류를 만든다. 이때 일정한 온도에서 금속 도체의 두 점 사이의 전위차와 전류의 비는 일정하다. 이때의 비를 두 점 사이의 전기 저항 R이라 하며 옴의 법칙에서 저항 R은 상수이고, 전류와 독립적이다. 다음의 식을 만족할 때 옴의 법칙을 만족한다고 한다. ( : 전위차, I : 전류, R : 저항)

< 중 략 >

Ⅲ. 실험기구 및 재료
본 실험을 위해 멀티미터(Multimeter), 직류전원장치(DC Power Supply), 저항 3개, 브레드보드, 다수의 점프선이 필요하다.

Ⅳ. 실험방법
1. 직렬 회로
① 브레드보드를 이용하여 저항 3개를 그림1과 같이 직렬로 연결시킨다.
② 직류 전원 공급기의 전압 조정 손잡이를 반시계 방향 끝까지 돌린 후 전원을 넣고 출력선을 회로에 연결한 후 가 1V가 되도록 조정 손잡이를 돌린다.

< 중 략 >

Ⅵ. 실험결과
1. 직렬 회로
실험 1, 2의 측정값을 최소제곱법을 이용하여 그래프를 그릴 것이다. 최소제곱법은 관측값에서 발생하는 우연오차를 조정하기 위한 방법으로, 관측값의 오차가 정규분포를 이룬다는 가정 하에 분산이 최소가 되는 값을 구하여 측정결과를 처리하는 방법이다.9) 10) 실험 1의 측정값을 최소제곱법을 이용하여 그린 그래프는 다음과 같다.

(※ 이때, 실험방법에서 전위차 대 전류 그래프를 그리는 것으로 명시했으나, 계산의 용이성을 위해 실험1의 결과는 전류에 따른 전위차 그래프를 그렸다.)

참고 자료

일반물리학실험, 제 5판, Part2 직류 회로, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2018년
부산대학교 일반물리학실험실, 직류 회로,
https://gplab.pusan.ac.kr/gplab/44349/subview.do
네이버 지식백과, 두산백과, ‘옴의 법칙’
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1129124&cid=40942&categoryId=32240
네이버 지식백과, ‘직렬과 병렬의 차이’
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=982471&cid=47338&categoryId=47338
네이버 지식백과, ‘직렬회로’
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5741520&cid=60217&categoryId=60217
네이버 지식백과, ‘병렬회로’
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=5741523&cid=60217&categoryId=60217
네이버 지식백과, 두산백과, ‘키르히호프의 법칙’,
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1151683&cid=40942&categoryId=32240
‘직사각형의 분할과 키르히호프의 법칙에 관한 연구’, 한인기, 이지은, 수학교육논문집 Vol.18 No.2 [2004]
네이버 지식백과, 두산백과, ‘최소제곱법’
https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1147361&cid=40942&categoryId=32204
‘최소제곱법을 적용한 지적도근점측량 계산의 정확도 분석’, 이종민 ,정완석 ,이사형, 지적과 국토정보 Vol.45 No.2 [2015]

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