[경희대 A+] 물리학및실험 RC시상수 측정 레포트

소개글

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목차

Ⅰ. 실험제목
Ⅱ. 실험목적
Ⅲ. 관련이론
Ⅳ. 실험기구
Ⅴ. 실험방법
Ⅵ. 실험결과
Ⅶ. 분석 및 토의

본문내용

실험제목
: RC 시상수 측정

실험목적
: 직류전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, RC회로(Resistance 와 Capacitor로 이뤄진 회로)의 전기적 특성을 대표하는 시상수를 측정하여 이해하고 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다.

관련이론
1) 기전력(electromotive force)
: 기전력이란 단위전하 당 한 일이다. 간단히 말해 낮은 전위(potential)에서 높은 전위(potential)로 단위전하를 이동시키는데 필요한 일이다. 기전력의 SI 단위는 J/C이며 Volt와 같다.

2) 축전기(capacitor/condenser)
: 전하를 모으는 장치이다. 보통 2장의 금속판을 전극으로 하고 그 사이에 절연체(유전체)를 넣은 구조로 만든다.
두 도체판을 사이에 두고 전압을 걸면 음극에는 (-)전하가, 양극에는 (+)전하가 같은 크기로 모인다. 이때 모이는 전하량은 전압에 비례한다. 축전기는 이런 원리를 이용하여 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다. 이상적인 평행판 축전기의 경우, 축전기의 전기용량 C의 크기는 전극의 면적 A에 비례하고, 전극 사이의 거리 d에 반비례한다.
전극 사이의 유전체의 유전율을 (입실론)이라고 하면, 전기용량 C=가 된다.
그러므로 전극의 표면적이 클수록, 간격이 좁을수록, 또 유전체의 유전율이 클수록 전기용량이 커진다.
축전기에 직류전압을 가하면 전하가 완전히 충전될 때까지 아주 짧은 시간동안 전류가 흐르고 더이상 전류가 흐르지 않는다.
이때 전기용량을 C, 전압을 V라고 할 때 충전된 전하량 Q는 Q=CV로 주어진다. 그리고 축전기에 저장되는 전기에너지는 U는 다음과 같이 주어진다.

3) 시상수(time constant)
: 입력 신호가 달라졌을 때 출력 신호가 정상 상태에 도달하기까지의 과도기간에서의 현상의 상태를 아는 가늠이 되는 상수.

참고 자료

일반물리학 실험(형설출판사)