건국대 (A+) 물및실2 실험5차시 콘덴서충방전 결과레포트

소개글

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목차

1. 실험 결과
2. 토의
3. 참고자료

본문내용

6. 토의
(1) 실험의 의의
시간이 점점 지남에 따라 전압의 값은 점근의 형태로 특정한 값에 가까워지게 된다. 충전의 경우 전압은 Q/C로 E(1-e^(-t/τ)) 라는 식을 얻을 수 있다. 시간이 무한대로 가까워질수록 전압은 인풋 전압이 될 때까지 증가한다는 것을 알 수 있다. 시간이 τ일 때(회로의 저항 값과 전기용량 값을 곱한 값)는 전압은 인풋 전압의 0.632배가 된다. (왜냐하면 1/e는 약 0.368이기 때문이다.)
방전의 경우 전압은 E(e^(-t/τ)) 이므로 시간이 τ일 때(회로의 저항 값과 전기용량 값을 곱한 값)는 전압은 인풋 전압의 0.368배가 된다. (왜냐하면 1/e는 약 0.368이기 때문이다.)
R과 C의 값이 커질수록 충전과 방전하는데 시간이 더 오래 걸릴 것이다. 위의 실험 결과를 보면 알 수 있듯이 예를 들어 470MF, 100KΩ 일 때의 충전과 방전의 시간은 100MF, 100KΩ 일 때의 충전과 방전의 시간에 비해 더 오래 걸린다는 것을 알 수 있다. (470MF, 100KΩ의 경우 충전이 51.01초 걸리는 반면 100MF, 100KΩ는 12.26초가 걸린다는 것을 알 수 있다.)

(2) 오차 및 실험 개선 토의
오차가 발생한 원인으로는 먼저 인풋 전압의 63.2% 전압과 36.8%의 전압이 정확하게 3.15V, 1.84V가 아니기 때문이다. 인풋 전압 4.98V에 63.2나 36.8을 곱하면 3.147… 처럼 소수점 N자리수까지의 값이 나오지만 시간 상수를 더 쉽게 알아내기 위해 반올림한 전압을 알아냈기 때문에 시간상수가 정확하게 이론값과 같지 않을 수 있다.

참고 자료

건국대학교 물리학과, 일반물리학실험 개정판, 북스힐, p179-184, (2021)
대학물리학교재편찬위원회, 대학물리학2, 북스힐, p672-677,(2021)