[한양대 에리카A+]일반물리학실험2 RC회로의 충전과 방전

소개글

"[한양대 에리카]일반물리학실험2 RC회로의 충전과 방전"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험목적

2. 실험 이론
2.1 축전기의 충방전

3. 실험방법

4. 분석및토의

5. 실험결과

6. 과제용 질문해결
6.1 실험 중 질문한 바와 같이 입력단의 사각파가 회로의 영향을 받아 약간 변형되어 보이는 이유
6.2 RC 시간 상수 측정에 있어서 오차를 발생시킬 수 있는 요인

7.참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
저항과 축전기로 이루어진 RC회로에서 축전기 전압의 시간적 변화를 관찰하여 RC회로의 시간 상수 등을 측정한다.

2. 실험 이론
2.1 축전기의 축·방전
그림 1에서 축전기를 충전시키기 위해 스위치를 연결하면 전하의 알짜 흐름이 생겨 전류가 흐르게 된다. 전류가 흐르게 되면 축전기 양 극판의 전하량이 점점 커져 축전기에 걸리는 전압도 커지게 된다. 축전기에 걸리는 전압과 배터리의 전압이 같아지면 더 이상 전류가 흐르지 않게 되고 이러한 상황을 축전기가 완충되었다라고 한다. 완충된 축전기의 최종 평형전하량은 에 따라 가 된다.

(그림 1)
전지의 음극에서 시계방향으로 회로를 따라면서 고리 규칙을 적용하면 수식 1을 얻을 수 있다.
(수식 1)
이때 전류는 단위시간당 흐르는 전하량이기 때문에 를 적용하여 충전 방정식을 얻을 수 있다.
(수식 2)
수식 2 즉, 충전방정식의 해는 수식 3과 같이 나타난다. 전류는 전하를 시간에 대해 미분한 것이기 때문에 수식 3을 시간에 대해 미분하여 구할 수 있다.
(수식 3)
(수식 4)
이를 통해 일 때 인 것을 알 수 있다. RC를 회로를 전기용량 시간 상수라고 한다.

참고 자료

일반물리학2/개정 11판/Jearl Walker 외 2명/158~159, 172~175pages/
단일고리 회로, RC회로
일반물리학실험/한양대학교-물리학교재연구실 편/제4판/123~127pages/
RC회로의 충전과 방전