2장 옴의 법칙 실험 보고서실 험 일학 과학 번성 명1.표 2.2 저항 측정저항저항 측정값칼라코드허용오차전류(표시값)전류(측정값)측정전류10.998KΩ갈흑빨금±5%24mA24.052mA24.150mA21.485KΩ갈초빨금±5%16mA16.161mA16.40mA33.243KΩ주주빨금±5%7.27mA7.401mA7.412mA49.826KΩ갈흑주금±5%2.4mA2.442mA2.445mA5. 실험 절차 2, 3 및 4에서 측정한 전류 값을 비교한다. 이들의 값이 서로 일치하는가? 일치하지 않는다면 이유를 설명하여라.: 일치하지 않았다. 실험에서 측정전류는 저항 값을 이용해 계산한 전류보다 크게 측정되었는데 원인으로는 발열로 인한 저항값의 변화를 생각해볼 수 있다. 저항은 전류가 흐르지 못하게 하는 소자로서 전류가 흐르면 저항 내부 반발력으로 열이 발생하며 우리가 사용한 탄소저항기의 경우 음의 온도계수를 가져 온도가 증가할수록 저항값이 낮아지는 성질이 있기 때문에 옴의 법칙에 의해 전류가 더 크게 측정된다. 또한 저항 표시값과 저항 측정값의 차이가 존재하기 때문에 전류(표시값)과 전류(측정값) 또한 차이가 발생한다.6.a) 저항 R2 대신 R1으로 바꾸어놓고 실험 절차 4를 되풀이 하여라.(그림 2.6)b) 이때 전류 값에 증감이 있었는가? 증감이 있다면 그 이유는?: 저항 R2를 R1으로 바꿨을 때 측정전류는 16.40mA에서 24.150mA로 증가하였다. 전류 값이증가한 이유는 옴의 법칙에 의해서 같은 전압에서 저항 값이 감소할 때 전류 값은 증가하기때문이다.7.a)저항 R2 대신 R3으로 바꾸어 놓고 실험4를 되풀이 하여라(그림 2.6)b) 이때 전류 값의 증감이 있었는가? 증감이 있다면 그 이유는?: 저항 R2를 R3으로 바꿨을 때 측정전류는 16.40mA에서 7.412mA로 감소하였다. 전류 값이감소한 이유는 옴의 법칙에 의해서 같은 전압에서 저항 값이 증가할 때 전류 값은 감소하기때문이다.8.a) 그림 2.6에서 R2 대신 R4로 바꾸어놓고 실험 절차 4를 되풀이 하여라b) 이때 전류 값의 증감이 있었는가? 증감이 있다면 그 이유는?: 저항 R2를 R4으로 바꿨을 때 측정전류는 16.40mA에서 2.445mA로 감소하였다. 전류 값이감소한 이유는 옴의 법칙에 의해서 같은 전압에서 저항 값이 증가할 때 전류 값은 감소하기때문이다.9. 실험 절차 4, 6, 7 및 8의 결과로부터 어떤 결론을 얻을 수 있는가?: 전압이 일정할 때 전류 값은 저항의 크기에 반비례하다는 결론을 얻을 수 있다. 또한 저항의 표시값과 측정값의 차이, 발열로 인한 저항값의 변화 등으로 인해 측정전류 값은 저항 값으로 계산한 전류값보다 크게 측정된다.2장 옴의 법칙 실험 보고서실 험 일학 과학 번성 명10. 그림 2.6과 같이 다시 저항 R2를 연결하여 전원을 넣고 DMM의 지시가 30Vdc 가 되도록 조정한다.a) 이때 저항 R2에 흐르는 전류를 측정한다. (측정값: 20.5mA)b) DMM의 지시가 15[V]가 되도록 다시 조정한 후 R2에 흐르는 전류를 다시 측정한다.(측정값:10.07mA)c) 이 때 전류값은 증가했는가, 감소했는가? 그 이유는?: 전류 값은 20.5mA에서 10.07mA로 감소했다. 그 이유는 옴의 법칙의 따라 저항이 동일할 때 전류는 전압에 비례하기 때문이다. 그러므로 전압이 30V에서 15V로 감소하면 전류도 감소한다.11. 실험 절차 10의 결과에서 어떤 결론을 얻을 수 있는지 기술하여라.: 옴의 법칙의 따라 저항이 일정할 때 전류는 전압과 비례하다는 결론을 얻을 수 있다.12.a) 표 2.2의 저항 표시값을 모두 합해서 합성 저항값을 계산한다. 얼마인가? 15.8kΩb) 측정값을 모두 합하여 합성 저항값을 계산한다. 얼마인가? 15.552kΩ14.b) 이때 전류계의 지시는 얼마인가?5.06mAc) 공급전압과 b)에서 측정한 전류값으로부터 옴의 법칙을 이용하여 회로의 전 저항값을 계산한다.4.940KΩd) c)에서 계산한 Rt가 실험 13. a) 에서의 측정값과 일치하는가?: 일치하지 않았다. 표시값으로 계산한 Rt는 5KΩ이고 측정한 전류값으로 계산한 전 저항값(c)은4.940kΩ이므로 일치하지 않는다. 오차의 원인은 실험의 사용한 탄소 저항은 전류에 의한 발열로온도가 증가하면 저항값이 낮아지는 성질을 가지고 있으므로 측정전류 값(b)이 더 크게 측정되기 때문이다.2장 옴의 법칙 실험 보고서실 험 일학 과학 번성 명15.b) R1과 R2 사이에 흐르는 전류를 측정하여 기록한다.5.06mA16.a) 실험 절차 15와 같이 전류계를 다음의 저항사이에 접속을 차례로 바꾸어 가면서 전류를 측정하여 기록한다.R2, R3 5.06mAR3, R4 5.06mAR4, 전원 5.06mAb) 회로의 다른 위치에서도 전류를 측정하여 비교하여 보아라. 그들의 값은 모두 같은가?모두 같다.c)직렬회로에서 어떤 법칙을 알 수 있겠는가?: 직렬회로에서 전 저항값은 각 저항 값의 합과 같고, 각 저항에 흐르는 전류는 전체 전류와 같음을 알 수 있다.표 2.3 램프 측정직렬 램프수전류램프 양단에 걸리는 전압LP1LP2LP3LP4123.25mA4.968mV215.86mA2.42mV2.52mV312.71mA1.58mV1.66mV1.74mV410.9mA1.22mV1.28mV1.34mV1.4mV2장 옴의 법칙 실험 보고서실 험 일학 과학 번성 명21.b) 직렬회로에 램프가 하나씩 추가되어갈 때 회로전류는 감소하는가? 그렇다면 그 이유를 설명하여라.: 감소했다. 그 이유는 직렬회로에서 저항이 추가 될 때마다 합성저항은 증가함으로 옴의 범칙의의해 회로전류는 감소하기 때문이다.c) 한 램프에 걸리는 전압강하는 점차로 줄었는가?줄어들었다. 그 이유는 직렬회로에서 각 소자 별로 전압이 분배되는데 소자가 늘어날수록 분배되는 전압이 작아지게 되며 전압강하도 줄어든다.d) 회로에 램프를 하나씩 추가해 갈 때 합성저항은 증가 했다고 볼 수 있는가?: 증가하였다고 볼 수 있다. 그 이유는 직렬회로에서 합성저항은 각 저항을 모두 더한 값인데 램프를 하나씩 추가 하면 저항의 개수가 늘어나는 것임으로 합성저항은 증가한다. 실제로 동일한 전압에서 회로전류가 감소했으므로 합성저항은 증가했다고 볼 수 있다.22.a) 병렬로 R1과 R2가 연결되었을 때 합성 저항값을 계산하여라.0.75kΩc) R1, R2가 병렬로 연결된 회로의 합성 저항값을 DMM으로 측정하여라. 얼마인가?0.74kΩ23.a) 그림 2.11처럼 R1, R2 및 R3가 병렬로 연결되었을 때 합성 저항값을 계산하여라. 그 값은?
