직렬 병렬 회로

소개

[목적 - 이론 - 실험방법 - 데이타 - 디스커션]

연세대학교 의공학부 2학년 1학기 회로이론 및 실험 [실험1 내용]

디스커션 위주로 레포트 작성


Experiment 1. Series & Series-Parallel Circuits
1. Objectives
⑴ 저항이 직렬로 연결된 회로에서 전체저항 RT를 실험을 통하여 확인한다.
⑵ ⑴을 통하여 전체저항 RT에 관한 식을 유추해본다.
⑶ 직렬-병렬 회로의 전체저항 RT를 구하는 방식을 실험을 통해 확인한다.
⑷ 원하는 전류에 맞도록 직렬-병렬 회로를 구성한다.

2. Basic Information
⑴ 직렬 연결된 회로에서 전류는 모두 같다.
⑵ 직렬 연결된 회로에서 전체저항은 각 저항의 합과 같다.
⑶ 저항 R1과 R2가 병렬 연결된 회로에서 전체저항 RT는 와 같다.
⑷ [주의]저항 측정 시에는 회로에서 분리한 후 측정한다.
⑸ 전압계는 회로와 병렬로, 전류계는 회로와 직렬로 연결한다.

Part A : Finding RT for Series-Connected Resistors by the Ohmmeter Method
① 각 저항(330Ω, 470Ω, 560Ω, 1.2㏀, 2.2㏀, 3.3㏀, 4.7㏀, 10㏀)의 저항값을 측정하
여 Table 1-1에 기입한다.(소수점 2째짜리까지)
② 그림1과 같이 회로를 구성한다. Table 1-2와 같이 직렬 연결된 전체 저항을 측정하
고, 계산값 (RT = R1 + R2 + R3 + …)과 비교한다. 그리고 전체저항 RT를 구하는 식을 T
Table 1-2에 기입 한다.
Part B : Finding RT for Series-Connected Resistors Using Ohm`s Law
① Power Supply의 전압을 10V로 조절한다.
② 그림 2의 AB부분에 그림 1의 각 저항조합을 연결시킨 후 전류를 측정하여 Table1-3에
기입하고 계산값과 비교한다.
Part C : Finding and Calculating RT for Series-Parallel Network
① Table 1-4와 같이 저항을 측정하고 계산값과 비교한다.
② 그림 5와 같이 회로를 구성하고 Table 1-5를 따라 전압을 측정한다.
Part D : Design a four-resistor series-parallel circuit for IT 5㎃
① 측정된 저항을 사용해서 전류가 5㎃가 흐르도록 그림 3과 같은 형태의 회로를 구성한
다.
② Table 1-6에 측정된 값을 기록한다.

목차

1. Objectives
2. Basic Information
3. Procedure
Part A : Finding RT for Series-Connected Resistors by the Ohmmeter Method

본문내용

[Discussion]
이번 실험은 저항이 직렬, 병렬 또는 혼합으로 연결된 회로에서 전체저항 RT를 실험을 통하여 확인하고 전체저항 RT를 구하는 공식을 유추해보고 이를 토대로 원하는 전류가 발생되도록 직렬-병렬 회로를 구성하는 것이다.
첫 번째로 저항들 각각의 값과 이 저항들이 직렬로 연결되어 있는 회로에서의 전체저항 RT의 값을 측정했다.
저항들을 측정해본 결과 각각의 저항들의 오차는 3% 이내로 측정되었으며 허용오차범위가 금색은 5%, 은색은 10%인 것을 감안하면 정상적인 수치임을 알 수 있다.
저항들을 직렬로 연결한 후 저항값을 측정해보았고 직렬연결에서의 전체저항값은 단순히 각 저항들의 저항값의 합과 같음을 알았다.

RT = R1 + R2 + R3 + … [직렬연결]

합성저항의 측정값은 각 저항들의 측정값의 합과 같을 것이라고 생각했으나. 실제로 어느정도의 차이가 있었다.
아마도 이러한 오차들은 저항들이 연결된 Breadboard 내부의 요인이나 측정기에 어느 정도 오차가 있을 것이라는 추측을 할 수 있었으나 이러한 오차들 역시 지극히 적어 허용 오차 범위 내에 있었다.
두 번째로는 직렬 연결된 저항 조합에 10V를 공급하여 전류값을 측정하여 옴의 공식 을 이용해 전채 저항을 구한 후 계산값과 비교했다.

V=IR R=V/I

전류의 측정은 전압측정과 달리 직렬연결을 통하여 이루어졌다. 공급한 전원 10V와 DMM으로 측정한 전류값을 이용하여 전체저항을 구한 후 계산값과 비교해보았더니 대부분 거의 일치함을 보였으나 그림 1의 (d) 에서는 저항이 1㏀가까이 차이 났다. 오차 값이 1.2㏀와 근사한 것으로 보아 1.2㏀ 저항의 연결이 잘못되어있었던 것으로 추측된다.
세 번째로는 직렬과 병렬의 혼합회로에서 저항을 측정하고 계산값과 비교한 후, 직렬병렬회로에서 각 부분의 전압을 측정했다.
중간에 직렬-병렬 혼합회로에서 전원을 제거하지 않은 상태로 전체저항을 측정했더니 올바르지 않은 값이 나왔다.

참고자료

· 없음