[전자회로 및 물리학]RC 시상수 측정

소개

RC 회로에서 시상수 측정에 관한 실험 리포트 입니다.

목차

1.실험 개요

2.결과 및 분석

3.실험후기

본문내용

1.실험 개요
이번 실험은 축전기에 관한 실험으로서 이러한 실험에 따른 시상수 측정 역시 해보는 실험이다. 기본적으로 콘덴서의 원리는 얇은 두 금속 판을 아주 가깝게 붙여서 그 사이에 전하를 보존함으로서 충전을 가능하게 하는 원리를 알아 보는 실험이다.
그리고 그에 따른 시간 상수를 알아 보는 실험 역시 같이 하였다.
2.결과 및 분석
우선 시간에 따른 충전과 방전의 결과는 다음과 같다.
그래프를 보면 알 수 있겠지만 그 증가하는 변화분이 선형적 증가가 아니라 지수적 증가임을 알 수 있다. 그리고 커패시터의 용량이 너무 330정도 되는 경우에서는 기준 시간내에 완충 되지 않음을 알 수 있다. 그 증거로 100㎌같은 경우는 기준 시간 내에 소스원과 비슷한 전압원 까지 상승 하였지만 330㎌같은 경우에는 그렇지 않은 것을 보여주고 있다.
그리고 멀티미터의 변화 시간이 실시간이 아니라 어느 정도 끊어져서 증가함을 감안 할때 정확한 값을 보여 주지 않음을 예상으로 알 수 있다. 그리고 그 결과 역시 오차를 통해 확인 할 수 있었다.

1) 충전과정에서의 시정수
충전과정에서는 처음에는 큰전류가 흐르다가 충전이 될수록 점점 전류가 감소하여 완전히 충전이 되면 전류는 `0`이 된다. 이때 처음 전류가 1/e배로 줄어드는 데 걸리는 시간이 시정수이다. 이때 충전은 63%정도 된다.
따라서 계산을 해보게 되면 사용되는 건전지 1.5V의 값에 63%인 0.949V정도가 된다.
(2) 방전과정에서의 시정수
방전과정에서는 축전기에 저장되어 있던 전하를 흘려보내면서 회로에 전류가 흐르게 되고 저장중인 전하의 양이 감소할수록 전류는 감소하여 완전방전되면 전류는 0이 된다.
이때 충전기가 처음에 저장중이던 전하량이 1/e배로 감소하는 데 걸리는 시간이 시정수이다. 이때 방전은 63%정도 된다.
따라서 1V의 기준으로 0.368V의 값을 기준으로 한다.
이론적 계산값은
이다. 이것은 저항값과 콘덴서 값을 곱하기로 구한 값으로 각각의 시간은 위의 이론값과 같다. 그리고 실제 실험을 하였을때 평균 오차는 3~5%내외로 임을 보여 주고 있다.

참고자료

· 없음