[부산대 일반물리학실험2]직류회로

소개글

"[부산대 일반물리학실험]직류회로"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정 값
6. 실험 결과
7. 실험 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
여러 개의 저항체와 직류 전원으로 구성된 직렬 회로와 병렬회로를 구성하고, 회로의 각 지점에서의 전압과 전류를 측정하여 ohm의 법칙과 kirchhoff의 법칙을 확인한다.

2. 실험 원리
(1) Ohm의 법칙
금속 도체는 전도 전자들을 가지고 있다. 전도 전자들의 열적 운동은 불규칙적이어서 알짜 전류를 만들지는 않지만, 외부에서 전기장을 가하면 전도 전자들은 전기장과 반대방향으로 움직이며 전류를 만든다. Ohm의 법칙은 다음과 같다.
‘일정한 온도에서 금속 도체의 두 점 사이의 전위차와 전류의 비는 일정하다.’
이 일정한 비를 두 점 사이의 전기 저항 R이라고 하며, 단위는 Ω(Ohm)이다.
전압, 전류, 저항 사이의 관계를 설명하는 법칙이 옴의 법칙이다. 도체 양 끝 사이의 전위차(전압)가 △V이고 전류가 I이면 Ohm의 법칙은
△V = RI 또는 △V/I = R

위의 Ohm의 법칙과 관련된 식들을 그래프로 표시해보면 다음과 같다.
Ohm의 법칙은 많은 도체들에 대해서 넓은 범위의 △V,I 및 온도 영역에서 만족이 잘 되며 I에 대한 △V의 값을 그림으로 그리면 직선이 되고 이 직선의 기울기가 도체의 저항을 나타낸다. 그러나 Ohm의 법칙을 따르지 않는 물질도 많이 있음을 유의해야한다. 저항의 단위인 Ω은 위의 식으로부터 V/A또는 ㎡㎏s⁻¹C⁻¹임을 알 수 있는데 양 끝 사이의 전위차를 1V로 유지할 때 1A의 전류가 흐르면 도체의 저항은 1Ω이 된다. 일반적으로 거의 모든 물체는 저항이 있으며, 저항이 있는 물체를 저항체라고 한다.

(2)저항의 연결
-직렬연결
전기 회로에서 발전기, 축전기, 전지 따위를 일렬로 연결하는 일을 의미한다.
그러므로 저항의 직렬연결에서 모든 저항체에는 같은 전류I가 흐른다. Ohm의 법칙에 의하여 각 저항의 양단의 전위차는 V₁=R₁I V₂=R₂I V₃=R₃I 이다. 그러므로 전위차의 합은 V﹩ = V₁ + V₂ + V₃ = (R₁ + R₂ + R₃)I 이다.
직렬연결된 회로는 V﹩=R﹩I를 만족하는 단일 저항 R﹩로 치환할 수 있다. 따라서 저항의 직렬연결에 의한 합성 저항은 R﹩ = R₁ + R₂ + R₃이다.

참고 자료

일반 물리학 실험, 제5판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회 지음, 청문각출판사, 2018년 발행, 22장 직류 회로