[건국대학교 대학물리2 A+] 콘덴서 충방전 실험레포트

소개

이 레포트는 건국대학교 대학물리2 실험에서 수행된 RC 회로 내 콘덴서의 충전 및 방전 실험 결과를 다룬 문서입니다. 시간에 따른 전압 및 전류의 변화를 측정하고, 이론적 지수함수식과 실험 데이터를 비교 분석하여 시간상수(RC)의 개념을 정량적으로 이해할 수 있도록 구성되어 있습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 이론 및 원리
3. 실험 기구
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의
7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적

저항과 콘덴서로 이루어진 회로에서의 전류의 시간적 변화를 살펴본다. 회로에서의 시간과 전압에 따른 충전, 방전 그래프를 그려보고 변화를 관찰한다. 이 그래프와 값들을 토대로 이론적으로 구한 에서의 전압과 실험적으로 구한 에서의 전압의 차이를 비교해본다.

2. 실험의 이론 및 원리

그림 2.12.1과 같이 콘덴서와 저항으로 이루어진 회로에서 콘덴서가 충전되는 동안 회로에 흐르는 전류는 회로의 법칙을 적용해 보면 이 되고 는 축전기 판사이의 퍼텐셜 차이다.
여기서 q 와 I 모두가 시간에 따라 변한다. 이 식은 로 쓸 수 있고, 와 q 는 의 관계가 있으므로 을 얻는다. 이 식은 전하 q 의 시간에 대한 변화를 결정하는 미분 방정식이다. 이 식의 초기 조건은 t=0, q=0라는 조건이 성립한다. 이 식의 해는 이고, 이 식은 콘덴서에서의 전하 q 의 시간에 따른 변화를 나타내 주는 식이다.
이 식을 시간 로 미분을 하게 되면 이 되어 전류의 시간적 변화를 나타나게 된다.
실험적으로 의 값은 콘덴서 사이의 퍼텐셜 차를 측정하므로 측정할 수 있다.

참고자료

· Raymond A. Serway 외, Physics for Scientists and Engineers with Modern Physics, 10th ed.
· Halliday, Resnick, Walker, Fundamentals of Physics Extended, 10th ed.
· 건국대학교 물리학과, 일반물리학실험 개정판, 북스힐, pp.191–201