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회로망 해석법 실험 결과 보고서

1.실 험 제 목 : 회로망 해석법 실험2.실 험 목 적에너지원이 2곳 이상 분포된 전기 회로에서, 각각의 분기회로에 흐르는 전류를 구하는 방법에 관한 이론과 실제 측정 회로에서 이를 확인 해봅니다.3.실 험 이 론키르히호프법칙:KVL법칙은 회로망중의 임의의 폐로를 따라 한 방향으로 일주하면서 구한 전압 상승의 총합과 전압강하의 총합은 같습니다. KCL법칙: 회로에 있는 어떤 마디에서 모든 전류의 대수적 합은 0이다. 입니다.중첩의 원리는 선형 회로에 두 개 이상의 독립 전원을 포함하고 있을 때 회로의 임의 소자에 흐르는 전류 또는 그 양단에 걸리는 전압은 각 독립전원이 개별적으로 적용되었을 때 해당 소자에 흐르는 전류 값 또는 그 양단의 전압 값들을 대수적으로 합산한 것과 같다. 입니다.테브닌의 정리는 회로 해석이 요구되는 부분을 제외한 나머지 부분을 전원과 저항으로 구성된 등가회로로 변환 하여 보다 간단하게 회로 해석을 할 수 있도록 변환하는 정리입니다.4.실 험 결 선 도5.주요 실험기기 및 재료가변저항 3개, 직류전원 장치, 직류 전류계3개, 직류 전압계1개6.실 험 방 법기본 회로도 에서의 I1,I2,I3를 키르히호프의 법칙, 중첩의 원리, 테브닌의 정리를 이용하여 계산해보고 실제로 결선도에 따라 회로를 연결하고 실제 측정값을 구해봅니다. 그리고 계산값과 측정값을 비교해봅니다.7.실 험 결 과 ( 표 및 그래프 )1.키르히호프의 법칙E1E2R1R2R3I1I2(I1+I2)I3측정값5V6V20.4Ω30.5Ω40.5Ω43.8mA63.78mA107.5mA107.9mA계산값20Ω30Ω40Ω42.3mA61.5mA103.8mA103.8mA2중첩의 원리E1E2R1R2R3I1I2I3측정값5V0V20.4Ω30.5Ω40.5Ω137.2mA-77.9mA59.4mA0V6V-92.4mA140.3mA47.8mA5V6V44.8mA62.4mA107.2mA계산값5V0V20Ω30Ω40Ω134.6mA-76.9mA57.6mA0V6V-92.3mA138.4mA46.1mA5V6V42.3mA61.5mA103.8mA3.태브닌의 정리E1E2R1R2R3E0=Vabr0I1측정값5V6V20.4Ω30.5Ω40.5Ω1.59V17.1Ω42.4mA계산값20Ω30Ω40Ω1.57V17.1Ω42.3mA8.실험 결과 검토 및 고찰이번 실험은 회로망 해석 실험으로 하나의 회로에서 여러 가지 방법으로 회로의 전류를 계산해보고 각각의 방법을 사용하여 실제로 회로를 만들어 값을 측정해보는 실험이였습니다. 이번 실험에 사용한 방법은 총 세 가지로 키르히호프의 법칙, 중첩의 원리, 테브닌의 정리를 사용하여 세가지의 실험을 진행하였습니다. 측정값과 계산값의 크지않은 차이가 존재하는데 우선 계산을 할때에는 저항값을 정해놓고 계산을 진행하였는데 실제 실험에서는 딱 떨어지는 저항값을 가지고 실험을 하기 어렵기 때문에 +-1Ω정도의 저항값 차이를 감안하고 실험을 진행하였습니다, 따라서 수치에 조금의 차이가 존재하게 되었습니다. 이럼에도 저항 측정시의 오차를 최대한 줄이기 위해서 저항 측정시 멀티미터의 영점을 조절해 측정값에 감소해 주었고 가변저항과 멀티미터 내부저항의 합성 저항값을 계산하는 방법을 사용하여 이론값의 저항에 최대한 가까운 값을 찾아 실험을 하였습니다. 그럼에도 계산값과 완전하게 같은 저항값을 가지지못하고 실험을 진행한 것, 계산에서는 적용하지 않는 도선의 내부저항등의 이유 때문에 계산값과 측정값의 오차가 존재하게 되었습니다.

공학/기술| 2022.09.30| 3페이지| 1,500원| 조회(144)

회로이론, 결과보고서, 전기공학, 전기전자기초실험

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휘스톤 브릿지 실험 보고서

1.실 험 제 목 : 휘스톤 브리지2.실 험 목 적휘스톤 브리지를 이용하여 평형상태일 때 두 개의 저항비와 하나의 가변저항을 세팅하여 나머지 하나의 계산한 저항값을 구하고 실제 저항값과 비교해봅니다.3.실 험 이 론브리지 형식으로 되어있는 4개의 저항이 P/Q=X/R이면 평행상태이고 이때 전위차가 없으 므로 가운데에는 전류가 흐르지 않습니다.브리지 평행 상태에서 X를 구하는 식은 X=(P/Q)R입니다.4.실 험 결 선 도5.주요 실험기기 및 재료휘스톤 브리지, 저항, 디지털 멀티미터6.실 험 방 법디지털 멀티미터를 사용하여 저항X의 값을 구하고 그 저항X를 휘스톤 브리지에 연결합니다.그 후 휘스톤 브리지의 P/Q의 값을 정하고 가변저항인 R의 값을 조절하며 검류계가 0을 나타내는 R의 값을 구합니다, 그리고 R(P/Q)의 값을 계산하여 앞서 구한 저항 X의 값과 비교합니다.7.실 험 결 과 ( 표 및 그래프 )측정저항P/QRX=(P/Q)R오차10.1Ω0.011004Ω10.04Ω0.5%104.8Ω0.11046Ω104.6Ω0.1%493.0Ω0.14946Ω494.6Ω0.3%8.실험 결과 검토 및 고찰이번 실험은 휘스톤 브리지 기계를 이용하여 저항을 구하는 실험입니다. 휘스톤 브리지는 브리지 평형 상태일 때를 이용하여 저항값을 계산 할 수 있습니다. 디지털 멀티미터를 이용하여 X의 측정 저항값을 구하고 휘스톤 브리지의 P/Q의 값을 1로 맞춰놓고 R을 가변하며 검류기가 0을 나타내는지 확인합니다. 이때 R의 값이 나오지 않으면 P/Q의 값을 바꾸고 검류기가 0을 나타내는 R의 값을 구합니다. 그리고 X=(P/Q)R을 이용하여 계산하고 측정 저항값과 비교해봅니다. 이 실험은 P/Q=X/R이면 검류계가 0을 나타내는 전류가 흐르지 않는 평행상태라는 이론을 이용하는 실험입니다. 가변 저항인 R 은 4자리로 나타내야 하므로 측정 저항이 2자리인 첫 번째 저항에서는 P/Q의 비가 0.01으로 설정 하였고 측정 저항이 3자리인 두 번째와 세 번째 저항은 P/Q의 비가 0.1로 설정하여 실험을 진행 하였습니다. 측정 저항과 계산값이 조금의 차이가 발생하였는데 이는 검류계를 눈으로 보고 확인 하므로 정확한 값을 구하는 것은 무리가 있을 수 있고 측정 저항이 항상 4자리수로 나타나지 않기 때문에 크지 않은 조금의 오차가 발생할 수 있다고 생각 합니다.

공학/기술| 2022.09.30| 2페이지| 1,500원| 조회(215)

회로이론, 결과보고서, 전기공학, 전기전자기초실험

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전류 분류기 실험 보고서

1.실 험 제 목 : 전류 분류기2.실 험 목 적전류계의 측정 범위 확대를 위해 사용하는 전류 분류기의 원리를 익히고 전류 분배법칙 을 사용하여 계산한 이론값과 실험값을 비교해봅니다.3.실 험 이 론저항 병렬회로에서 저항값에 따라 그 소자에 흐르는 전류가 달라집니다. 이 전류는 전류 분배법칙을 사용하여 계산할 수 있습니다. 전류가 I이고 저항이 각각 Ra와 Rs인 소자가 병렬로 연결되어 있을 때 저항 Ra에 흐르는 전류 Ia=I*Rs/(Rs+Ra)로 나타낼 수 있습니다.4.실 험 결 선 도5.주요 실험기기 및 재료여러 종류의 저항기. 직류 전원 공급 장치. 리드선, 아날로그 멀티미터. 디지털 멀티미터6.실 험 방 법아날로그 멀티미터를 2.5mA전류 측정일 때 의 내부저항을 측정하고 실체도와 같이 직류 전원 공급 장치에 디지털 멀티미터를 직렬로 연결하고 거기에 내부저항을 가진 아날로그 멀티미터와 저항을 병렬로 연결합니다. 그리고 테스터기가 타는 것을 방지 하기 위해 저항을 추가로 연결해줍니다. 이때 직류 전원 공급장치를 이용해 아날로그 멀티미터에 전류가 10mA가 흐를 때 디지털 멀티미터에 흐르는 전류를 적고 병렬로 연결된 저항을 바꿔가면서 실험을 진행합니다. 측정이 끝났으면 츨정 배율을 비교해봅니다.7.실 험 결 과 ( 표 및 그래프 )분류기 실험측정값측정배율의 비교I1 전류계Rs[Ω]I0[mA]I1[mA]m1=I0/I1m2=(1+Ra/Rs)m1-m2최대 측정값=25mA내부 저항Ra=10.5Ω3.142.83104.2834.387-0.10410.319.66101.9662.019-0.05310311.17101.1171.1020.0158.실험 결과 검토 및 고찰이번 실험은 전류의 측정 범위를 확대하는 분류기 실험입니다. 아날로그 멀티미터의 내부저항의 10.5Ω이고 여기에 측정값이 3.1Ω, 10.3Ω, 103Ω 인 저항을 각각 병렬 연결하였습니다. 이때 아날로그 멀티미터에 10mA의 전류가 흐르게 직류 전원 공급 장치로 세팅하였고 이때 디지털 멀티미터에 흐르는 전류의 값은 42.83mA, 19.66mA, 11.17mA입니다. 이 실험에서 이론상으로는 m1=m2여야 합니다, 이것이 의미하는 것은 Rs=Ra/(m-1)이라는 것이고 이것은 아날로그 멀티미터 측정범위의 10배에 해당하는 전류를 측정하려면 전류계 내부저항의 1/9에 해당하는 저항을 병렬로 연결하여 이용하여야 하는 것입니다. 실험에서 m1-m2인 오차가 조금씩 존재하였는데 이는 이번실험을 진행할 때 리드선을 직렬로 4개정도 연결하였습니다. 리드선만의 저항을 측정해보았을 때 리드선 하나당 0.1Ω~0.2Ω 정도의 저항이 측정되었고 따라서 저항에서 1Ω정도가 m1에 영향을 주어 결과값에도 오차가 발생 하였습니다. 그리고 아날로그 멀티미터는 눈으로 수치를 확인하기 때문에 완전 딱 맞아 떨어지게 하기에는 어려움이 존재하였습니다. 이번 실험에 따라서 내부저항이 5Ω이고 최대 전류가 3mA인 전류계를 3A 전류계로 개조 하려면 5*(1/999)Ω인 저항을 멀티미터에 병렬로 연결해 주면 됩니다.

공학/기술| 2022.09.30| 2페이지| 1,500원| 조회(132)

회로이론, 결과보고서, 전기공학, 전기전자기초실험

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전압 배율기 실험

1.실 험 제 목 : 전압 배율기 실험2.실 험 목 적전압계의 측정 범위 확대를 위한 전압 배율기의 원리를 익히고 실제 배율기 실험을 진행 하여 이론값과 측정값을 비교해보고 오차를 구해봅니다.3.실 험 이 론직렬 회로의 경우 저항값에 따라 그 소자에 걸리는 전압이 달라지므로 이것을 이용하여 적당한 조정 전압을 얻을 수 있습니다.내부저항 R1을 가지는 전압계를 배율저항 R2와 직렬로 연결하고 전압 분배법칙을 이용 하면 전압 배율 m은 m=1+R2/R1로 나타낼 수 있고 배율 저항 R2=(m-1)R1으로 나타낼수 있습니다. 따라서 전압계의 측정 범위의 10배 전압을 측정하려면 전압계 내부 저항의 9배 에 해당하는 저항을 직렬로 연결하여 이용합니다.4.실 험 결 선 도5.주요 실험기기 및 재료직류전원 공급장치. 디지털 멀티미터, 아날로그 멀티미터, 브래드 보드, 각각의 저항리드선6.실 험 방 법일단 아날로그 멀티미터의 내부저항을 디지털 멀티미터로 측정합니다. 그 후 회로도와 같이 멀티밀터들과 저항을 직류 전원 공급장치에 연결합니다. 저항은 아날로그 멀티미터의 내부저항의 2배, 4배, 14배 의 저항을 아날로그 멀티미터와 직렬로 연결하고 직류 전원 공급 장치로 아날로그 멀티미터가 1V의 전압을 받을 때까지 전원 공급장치를 사용해 전압을 높인후 이때 저항과 아날로그 멀티미터가 직렬로 합성되었을 때의 전압을 디지털 멀티미터를 이용하여 특정합니다. 그리고 전압배율의 이론값과 측정값을 비교해봅니다.7.실 험 결 과 ( 표 및 그래프 )V1전압계측정값m1=V0/V1m2=(1+Rm/Rv)m1-m2RmV0V1최대전압2.5V내부저항50kΩ98kΩ2.916V1V2.9162.96-0.044196.6kΩ4.8V1V4.84.932-0.132704.6kΩ14.86V1V14.8615.092-0.2328.실험 결과 검토 및 고찰이번 실험은 전압 배율기에 관한 실험으로 측정하고 싶은 전압을 멀티미터가 전부 측정해내지 못할 때 멀티미터에 직렬로 저항을 연결하여 전압 분배 법칙을 이용해 멀티미터에 특정된 전압에 일정 비를 곱하여 측정하고 싶은 전압을 알아내는 것입니다. 이 실험에서 아날로그 멀티미터의 내부 저항은 50kΩ으로 측정이 되었고 따라서 100kΩ, 200kΩ, 700kΩ인 띠 저항을 직렬로 연결하여 실험을 진행하였습니다. 이때 측정된 띠 저항의 값은 조금씩 차이가 나서 측정 한 대로 98kΩ, 196.6kΩ, 704.6kΩ을 Rm으로 하였습니다. V1을 1V로 전원 공급 장치를 조정한 후 V0을 측정하여 V0/V1인 m1을 계산하였고 내부저항과 띠 저항인 Rv와 Rm을 이용하여 m2를 계산하였습니다. 이론상으로는 이 둘이 같아야 하지만 여기에는 차이가 존재하였고 그 이유는 저희가 측정한 저항은 100Ω단위는 표시를 하지 않으므로 측정값과 이론값에서의 저항의 값에는 차이가 존재합니다. m1에서는 실제 저항을 사용하여 전압을 측정한 것이므로 100Ω단위를 포함한 저항으로 실험이 진행된 것이고 m2에서는 멀티미터로 측정된 저항을 가지고 실험을 한 것 이므로 여기에는 100Ω단위를 포함하지 않은 저항값으로 측정된 것입니다. 따라서 m1과 m2에서는 저항의 값이 차이가 있었고 이에 따라서 m1이 m2보다 크게 계산되는 오차가 발생하게 되었습니다

공학/기술| 2022.09.30| 2페이지| 1,500원| 조회(190)

회로이론, 결과보고서, 전기공학, 전기전자기초실험

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저항의 병렬 연결시 전류 측정 실험 보고서

1.실 험 제 목 : 저항의 병렬 연결시 전류 측정2.실 험 목 적저항이 병렬로 연결되어있는 회로에 전압을 주었을 시 전류가 어떻게 분배되는지 알아 봅니다.3.실 험 이 론저항이 병렬로 연결되어있는 경우에는 I1=I0*R2/R1+R2 라는 전류분배법칙을 사용할 수 있습니다. 전류 측정시에는 멀티미터를 저항과 직렬로 연결 합니다. 전류 측정시에는 멀 티미터의 내부저항이 적어야 오차가 적게 측정됩니다.4.실 험 결 선 도5.주요 실험기기 및 재료아날로그 멀티미터, 디지털 멀티미터, 저항, 직류전원 공급 장치6.실 험 방 법저항이 병렬로 연결되어있는 회로에 전압을 인가하고 디지털 멀티미터로 I0로 측정하고 I1을 아날로그 멀티미터로 측정합니다. 이때 병렬 연결된 저항을 20Ω, 100Ω, 500Ω,로 바꾸면서 직류전원 공급장치를 조작하여 I1이 10A가 될 때 I0의 값을 비교해봅니다.7.실 험 결 과 ( 표 및 그래프 )저항이론측정값오차율R1R2I0I1I0I110Ω10Ω20mA10mA28.77mA10mA43.85%100Ω100Ω20mA10mA21.01mA10mA5.05%500Ω500Ω20mA10mA20.01mA10mA0.5%8.실험 결과 검토 및 고찰이번 실험은 저항이 병렬로 연결 되었을 시 각각 전류가 전류 분배법칙에 의하여 나누어지는지를 확인하고 이때 멀티미터의 내부저항에 의하여 오차가 얼마나 생기는지를 알아보는 실험 이였습니다. 아날로그 멀티미터의 내부저항은 10.6Ω 으로 측정이 되었습니다. 그리고 병렬로 연결된 저항의 한쪽을 단락시켜서 아날로그의 멀티미터로 측정된 I1을 10A로 만들었을 때 디지털 멀티미터로 측정된 I0 의 값이 9.75mA가 측정되었으므로 위의 표의 I0측정값은 실제 디지털 멀티미터 I0 값에 0.25mA를 더한 값입니다. 전류를 측정할 시에는 멀티미터를 직렬로 연결 하여야 되므로 R1 과 아날로그 멀티미터의 내부저항인 10.6Ω을 나타내는 Ra 가 직렬로 연결되어있고 따라서 내부저항을 포함한 회로에서 I0의 값은 전류 분배법칙에 의하여 I0=I1*R2/(R1+R2+Ra)으로 계산할 수 있습니다.내부저항을 포함하지 않은 이론적 I0의 값은 I0=I1*R2/(R1+R2)입니다.이때 R1=R2이므로 이론적 I0의 값은 저항의 세 가지 경우 모두 20mA입니다. 이 실험에서 측정값과 이론값의 차이는 Ra인 아날로그 멀티미터의 내부저항에 의하여 차이가 발생하였습니다. 그리고 R1, R2 의 저항 값이 점점 커질수록 오차가 줄어드는 것은 Ra가 10.6Ω이므로 저항 값이 커질수록 R1+Ra/R1 의값이 1에 가까워지므로 오차가 줄어들게 됩니다. 따라서 전류를 측정하는 실험에서의 오차를 줄이기 위해서는 직렬로 연결되는 멀티미터의 내부저항이 작아야 전류를 측정하는 실험의 오차를 줄일 수 있습니다.

공학/기술| 2022.09.30| 2페이지| 1,500원| 조회(145)

회로이론, 결과보고서, 전기공학, 전기전자기초실험

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