[일반물리실험 A+ 자료] 고체저항과 액체저항 실험 보고서

소개글

"[일반물리실험 A+ 자료] 고체저항과 액체저항 실험 보고서"에 대한 내용입니다.

이공계 4.5 만점 수석 학생의 보고서입니다.
예비보고서와 결과보고서가 함께 작성되어 있는 레포트입니다.
총 36장의 내용으로 모든 실험 결과가 세밀하게 분석되어 있습니다.
더불어, 오차분석 및 토의가 논리적이고 체계적으로 작성되어 있습니다.
약 3~4장의 토의가 포함되어 있습니다.

목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
ⅰ) 실험 목표

Ⅱ. 이론 (Theory)
ⅰ) 옴의 법칙
ⅱ) 다이오드 / P-N접합 다이오드의 순방향과 역방향일 때 전자와 정공
ⅲ) 저항기의 저항 읽기
ⅳ) 액체 저항
(1) 염화나트륨 (NaCl)
㉠ 염화나트륨의 이온결합
㉡ 물에 의한 소금의 용해
ⅴ) 반도체 소자의 종류와 원리

Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
ⅱ) 비교 변인
ⅲ) 실험절차
ⅳ) 주의사항

Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
ⅰ) 고체저항
(1) 고체저항 (Rs1=10Ω, Rs2=100Ω)
㉠ 색 띠로 읽은 값과 측정값
㉡ 저항 측정 그래프
㉢ 좌표도구를 사용하여 전압과 전류 값을 보여주고 저항 계산 과정을 쓰시오.
㉣ 기울기의 역수로 계산한 저항
(2) 다이오드 실험 결과
㉠ 다이오드 측정 그래프 첨부하고 분석 (1N4007 diode, LED)
㉡ 측정한 다이오드(1N4007 diode, LED) 결과에서 문턱 전압 확인 및 설명
ⅱ) 액체저항
(1) 각 그래프에서 선형으로 나타나는 부근의 기울기를 이용하여 저항 확인
(2) 소금물 농도 1%
㉠ 소금물 농도 1%에 대한 결과 그래프
㉡ 주파수에 따라 전압 변화에 대한 전류 변화 양상이 다른 이유
(3) 낮은 전압에서 전압이 상승하는 구간( → )과 하강하는 구간( → )의 차이와 그 이유
ⅳ) 고체저항과 액체저항 결과 비교
(1) 액체저항과 다이오드의 유사성과 차이점
㉠ 유사성
㉡ 차이점

Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
ⅰ) 절대 오차
(1) 고체저항
㉠ 색 띠로 읽은 값과 측정값
㉡ 색 띠로 읽은 값과 기울기의 역수로 계산한 저항
ⅱ) 오차율
(1) 고체저항
㉠ 색 띠로 읽은 값과 측정값
㉡ 색 띠로 읽은 값과 기울기의 역수로 계산한 저항
ⅲ) 표준편차와 표준오차
(1) 액체저항
㉠ 1% 소금물
㉡ 2% 소금물
㉢ 5% 소금물
ⅳ) 실험기구로부터 발생 가능한 오차 범위
ⅴ) 오차 원인 및 개선 방안

Ⅵ. 토의 (Discussion)

Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

Ⅰ. 개요 (Introduction)
ⅰ) 실험 목표
1. 저항기나 다이오드와 같은 전기 소자의 전기적 특성을 이해한다.
2. 저항기의 색 띠로 표시된 저항 값과 실험으로 측정한 저항 값이 일치하는지 확인한다.
3. 소금물을 이용한 액체저항과 소금의 농도와의 관계를 살펴본다.
4. 액체저항과 다이오드의 전기적 차이점과 유사점을 살펴본다.

Ⅱ. 이론 (Theory)
ⅰ) 옴의 법칙
도체에 전압을 가하면 옴의 법칙에 따라 전류가 흐른다. 이때, 옴의 법칙은 도체의 두 지점 사이의 전위차에 의해 흐르는 전류가 일정한 법칙이고 전류와 전압은 선형으로 비례 관계에 있음을 뜻한다.

<중 략>

Ⅵ. 토의 (Discussion)
이번 실험에서는 저항기나 다이오드와 같은 전기 소자의 전기적 특성을 이해하고 저항기의 색 띠로 표시된 저항 값과 실험으로 측정한 저항 값이 일치하는지 확인하겠다는 목표를 갖고 진행하였다. 또한, 소금물을 이용한 액체저항과 소금의 농도와의 관계를 살펴보고 액체저항과 다이오드의 전기적 차이점과 유사점을 살펴보겠다는 목표를 갖고 실험하였다. 저항, 다이오드, 발광 다이오드, 액체저항 전극, 소금물, 바나나 플러그 패치코드 등이 실험에 주로 활용되었다.

<중 략>

본 실험에서는 실험 방법에 기인한 정확한 진행으로 조작 실수 오차는 발생하지 않았다. 설계, 개인, 기계 오차를 개선하기 위해서는 다음과 같은 개선 방안을 도입하면 될 것으로 생각된다. 첫째로 직접 손으로 작동시키는 것이 아닌 자동화 높이 조절 장치를 활용하여 높이를 조정하면 개인 오차를 줄일 수 있다. 둘째로 유효숫자 정리는 모든 계산이 끝난 다음 진행한다. 셋째로 정밀한 실험 기구를 활용함으로써 기계 오차를 줄일 수 있다. 마지막으로 정밀 저울을 활용하여 용질의 질량을 측정하고 용액을 제조한다. 고체저항과 액체저항에 대한 개념을 명확하게 익힌 다음 이와 같이 오차를 줄일 수 있는 방안을 활용하여 고체저항과 액체저항에 관련된 실험을 진행해 보고 싶다.

참고 자료

일반 물리학 실험. 김병훈 외 11명. 북스힐, 1998. 167쪽~177쪽, 321쪽~330쪽
사진 출처는 각 사진의 하단에 첨부하였다.