축전기의 충전 실험보고서

소개

축전기의 충전 실험보고서

목차

Ⅰ. 실험 목적
Ⅱ. 이론적 배경
1) R-C 회로에서의 충-방전
2) 키르히호프의 법칙
Ⅲ. 실험 방법 및 설계
Ⅳ. 실험결과
Ⅴ. 결론
Ⅵ. 참고문헌

본문내용

Ⅰ. 실험 목적
직류 전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, R-C 회로의 전기적 특성을 대표하는 시상수를 측정하여 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다.

Ⅱ. 이론적 배경
1) R-C 회로에서의 충-방전
이 실험에서는 시상수를 출정하여 축전기의 직렬, 병렬 연결에 대한 전기용량(충전, 방전)을 알아보는 시험이므로 R-C 회로의 키르히호프 전압 법칙을 적용하면이므로 기전력 E의 전지로 충전할 경우와 완전 충전후 전지 없이 방전 시킬 경우 양단 전위차 V(t) 또는 축전기에 충전되는 전하량 q(t) 시간에 따른 변화는 다음과 같다.

분석) 2초 간격으로 전압을 측정한 뒤 결과를 이용하여 이론값과 비교한 결과 위와 같았다. 축전기가 직렬로 증가할 때 축전기의 개수와 시상수는 반비례했다. 또한 병렬로 연결할 때는 축전기의 개수와 시상수는 비례하는 경향을 보였다. 저항을 직렬로 연결할 때는 시상수와 저항의 개수가 비례하는 경향을 보였다. 시간-전압 그래프를 보면 오차가 매우 작은 것 같지만 실제로 시상수를 비교해보면 매우 큰 오차가 있음을 알 수 있다. 시상수(RC)의 이론값(4.7)과의 오차는 점점 감소하여 14초 부분에서 최소 값을 가진 뒤 시간과 거의 비례하게 증가한다. 첫 번째로 축전기를 조합할 때 직렬, 병렬모두 축전기 개수가 증가할수록 오차가 커진다. 이는 저항이 있어 오차가 생기는 전선이 늘어나서 그러는 것으로 보인다. 또하 저항이 증가할수록 오차가 증가했다. 시상수의 실험값은 6~14초에서 최소값을 가지는 곡선 형태의 그래프 나타났다.

참고자료

· 벤슨 대학물리학
· 할리데이 일반물리학
· 기초전자기학