[실험레포트]RC 충방전 회로 실험

소개

"[실험레포트]RC 충방전 회로 실험"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 기본이론
3. 실험 결과
4. 실험 결과 분석
5. 오차 논의
6. 결론

본문내용

[1] 실험 목적
회로 내에서 전하를 충, 방전하는 축전기의 역할을 이해한다.

[2] 기본이론
(1) 축전기의 충전
일반물리실험 (2) 128p의 RC 회로에서, 전지와 저항기, 축전기를 직렬 연결시킨다. 그러면, 전지로부터 공급된 전하는 회로에 전류를 형성하고, 축전기에는 전하가 충전되기 시작한다. 축전기의 두 판 사이는 열린회로이기 때문에, 축전기를 가로 질러 전류가 흐를 수는 없다. 다만, 축전기에 충전이 되는 동안만 회로에는 전류가 흐르게 된다. 축전기에 충전이 진행됨에 따라 축전기 양단의 전위차(∆V_C=q/C)는 증가하게 되고 이 전위차가 전지의 전위차와 같아지게 되면 전하의 이동은 멈추게 되어 회로에 흐르는 전류는 0이 된다.
충전 과정에서 축전기에 쌓이는 전하량의 시간에 관한 함수와 저항 양단과 축전기 양단의 전위차의 시간에 관한 함수를 구해보자.

<중 략>

[4] 오차 논의
실험 결과 분석에서 말했듯이, 실험 1, 3는 오차가 19% 정도로 오차가 9% 정도인 실험 1, 3에 비해 실험 1, 3은 오차가 2배 가량 컸다. 그리고 이론적으로는 옳지 않은 결과가 실험에서 나타났다. 이러한 오차의 원인들이 무엇인지 한 번 분석해보고자 한다.
(1) 선택스위치, 방전스위치의 ON-OFF 변경 시점과 스톱워치, 영상 촬영 시작 시점의 불일치
실험을 하기 위해서는 선택, 방전 스위치의 ON-OFF 조절과 스톱워치 작동을 시작하는 것 그리고 영상 촬영을 시작하는 것이 동시에 이루어져야 했다. 하지만 이 세 가지를 모두 다 하기 위해서는 적어도 두 사람이 필요했기 때문에, 이 세 가지를 일치시키기란 힘들었다. 따라서 특정 시점에서의 축전기 양단과 저항 양단의 전위차를 정확히 측정하고 기록하기는 어렵기 때문에 이를 오차의 원인 중 하나로 꼽을 수 있었다.

(2) 멀티미터의 방전
이 실험에서는 멀티미터 두 개를 이용하여 전위차를 측정해야 한다. 실험값을 정확하게 얻기 위해서는 멀티미터에서 표시되는 전위차를 주시해야만 한다.

참고자료

· Raymond. A. Serway, John. W. Jewett <대학물리학 ∥>. 대학물리학교재편찬위원회, 북스힐
· 남형주. <일반물리실험(2)>. 북스힐