R-C회로의 시상수

소개

형설출판사 R-C회로의 시상수 실험입니다.
이론은 본문과 달라서 유용하실겁니다

목차

1) 실험 목적
2) 실험이론
3) 실험 방법
4)실험 결과
5) 실험 분석 및 토의

본문내용

1) 실험 목적
직류전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, R-C 회로의 전기적 특성을 대표하는 시상수를 측정하여 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다.
2) 실험이론
단순한 RC 회로
그림 1: 전원이 없는 RC 회로
우선 그림1처럼 capacitor와 resister으로 된 단일 루프회로를 생각하자. 커패시터는 최기(initial time) t=0에서 V0로 충전되어 에너지가 저장되어 있다고 가정한다. 초기란 커패시터가 제조된 시간이 아니고 우리가 관심을 가지고 다루려는 기간의 시작점을 뜻한다(커패시터는 여기서 말하는 초기 이전에 초기 이전에 어떤 이력이 있게 마련이다. V0라는 전압은 이 초기 이전에 외부회로에 의해서 충전된 것이다. )
중략..


5) 실험 분석 및 토의
usb를 구비하지 못해서 이번실험 그래프를 핸드폰 카메라로 찍어서 제대로 나오지 않았다. 하지만 직류전원을 인가했을때, 0.948sec 부근에서 의 RC시상수를 확인 할수 있었고, 그래프가 예상했던 대로, 급격히 올라가다가 서서히 일직선에 가까워지는 상황을 확인 할수 잇었다.
실험시작전 인가 전압은 컴퓨터를 통해 1.5볼트 직류전압으로 일정하게 했다. 그리고 저항과 캐퍼시터를 교체해가면서, 실험을 하였다. RC 이론값은 저항과 캐퍼시터의 곱으로 구하였다.
R과 C의 곱의 값이 클수록, 0.948초에 걸리는 시간이 늘어났다. 과 걸린 시간은 거의 일정했고, 모두 5%미만의 적은 오차가 나왔다. 컴퓨터로 측정할 수 있어서 오차가 거의 없는 좋은 실험의 결과를 얻을수 있었다.
이론 분석에서 방전시킬때의 그래프의 변화 또한 그려 넣었다. 처음에는 급격하게 값이 감소하다가, 시간이 갈수록 점점 일직선으로 가까워지는 충전과는 반대이지만, 예상할 수 있는 그러한 그래프였다. 방전실험을 정확하게 하지 못한 것이 아쉽다.

참고자료

· 없음