[1학년 필수교양 물리학 및 실험2 A+ ] 키르히호프(Kirchhoff) 법칙의 단일고리 회로 실험 예비&결과레포트( version cire)

소개

본 자료는 "1학년 필수교양 대학 물리 및 실험 2" 과목의 <키르히호프(Kirchhoff) 법칙의 단일고리 회로 실험> 예비&결과 레포트입니다.
필자는 해당 과목에서 A+를 받았습니다. 매우 자세하게 설명되어 있으며 특히 실험결과에 대한 심층적인 분석을 하였으며, 개성적인 가설을 세워 이해를 도울 수 있도록 하였습니다. 가시적인 사진, 그림 등등이 있어서 내용을 이해하는데 편할 것입니다.
본 리포트를 쓰면서 많은 시간과 열정을 투자했습니다.
해당 리포트가 A+이나 A를 받으려고 노력하시는 학생분들이나 재수강을 하셔서 B+를 받기 위해 노력하시는 분들에게 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다. 감사합니다.

목차

1. 예비& 결과 리포트
1) 실험제목
2) 실험목표
3) 실험 기구
4) 이론
5) 실험결과
6) 실험방법
7) 고찰
8) 참고문헌

2. 필자가 전하고 싶은 말

3. 성적증명

본문내용

1. 실험제목 : 키르히호프(Kirchhoff) 법칙의 단일고리 회로 실험

2. 실험목표
전기회로의 기초가 단일 고리 회로로 실험함으로써 키르히호프의 법칙(분기점 법칙, 고리법칙)을 이해하며 기전력의 변화와 전류의 변화의 실험값과 이론값을 비교 분석한다.

3. 실험 기구
☞ 멀티테스터기, 파워서플라이, 브레드보드(빵판), 47저항Ω×2, 100저항Ω×2, 파워서플라이

4. 이론
(1) 키르히호프 전류 법칙(Kirchhoff's Current Law)
키르히호프 전류 법칙은 분기점에서 들어오는 전류와 나가는 전류의 합이 같다는 것이다.
다른 말로 하면 모든 분기점에서 전류의 합이 0이 되는 것이다.

(2) 키르히호프 전압 법칙(Kirchhoff's Voltage Law)
회로가 모두 닫힌회로인 조건에서 각 소자(저항 및 기전력 등)를 지날 때 전위차의 합은 영이 되는 것을 알 수 있다.예시로 아래의 회로를 보면, 3개의 저항이 되고 각 저항마다 전압 강하가 생길 것이다. 각 저항의 전압강하를 모두 합치면 가해진 전원 전압이 된다.

3) 키르히호프 법칙을 이용하여 전류구하기 (MATLAB이용)
회로가 단일 구조 회로가 아닌 경우 다중 고리인 경우에도 키르히호프 법칙들을 이용하여 문제를 해결 할 수 있다.
step1. 분기점 c에 분기점 법칙을 적용
step2 . abcda, befcb에 고리 법칙을 적용
step3. 대입법 및 소거법을 이용해석 계산 or 공학프로그램이용하기

1) 오차에 대한 고찰
키르히호프의 법칙에 따르면 닫힌 고리에서 전위의 변화량은 0이 되어야 하지만, 실제 실험에서는 +0.3V가 되는 것을 확인하였다. 이론값과 실험값이 다르게 된 것일까?
a) 전압강하가 일어나는 소자는 저항뿐만이 아니다.
내부저항 에서도 저항의 역할을 하면서, 전압강하가 일어날 수 있고 이는 0.3V를 가져가는 역할을 할 것이다. 순방향의 전류가 흐른 회로에 연결된 다른 소자들도 부호규칙에 따라 전압강하를 할 수 있다.

참고자료

· 센서를 활용한 물리학실험 Sensor-Based Physics Experiments-김충섭[북스힐]
· 대학물리학Ⅱ (9th) - Raymond A. Serway, John W. Jewett[북스힐] (p705~p708)
· 일반물리학 실험 - 광운대학교 전자바이오 물리학과[북스힐](p111~116)
· 대학물리학 실험 -김충섭 외 5인[북스힐]
· http://phylab.yonsei.ac.kr/board.php?board=experiment&command=body&no=34(결과분석 및 설명)
· http://contents.kocw.or.kr/KOCW/document/2015/hankyong/yoodongsang/06.pdf)(RCL회로 실험 참고자료)
· http://itempage3.auction.co.kr/DetailView.aspx?itemno=B691353972 (47옴 저항 사진)
· http://item.gmarket.co.kr/Item?goodscode=657063788 (100옴 저항 사진)
· http://www.tmon.co.kr/deal/1468358134(브레드보드 사진)
· PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=wjdzhdzhd& (파워 서플라이 사진)
· http://www.11st.co.kr/products/2351901487 (악어 클립 케이블 사진)
· https://www.desmos.com/calculator?lang=ko(그래프 그리기 이용)
· https://matlab.mathworks.com/( 키르히호프 법칙 전류 계산 이용)