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6주차 기초전기실험 결과보고서

6주차 기초전기실험결과보고서(실험8)제출일전공전자공학과과목기초전기실험학번담당교수이름실험 8. 소비전력과 최대전력전달1) 사용기기 및 부품1. 직류전원 공급기2. 디지털 멀티미터3. 저항 : 1kΩ, 3.3kΩ4. 가변저항 : 10kΩ5. 스위치2) 실험 결과 보고서1) 실험과정 (2)와 (3)의 측정 결과를 표 8-1에 작성하고, 이론적인 계산 결과와 실험결과를 비교설명하라.표 8-1 전력 측정 실험[이론값]RiRLVLIL1 kΩ3.3 kΩ7.674 V2.325 mA전압, 전류 및 저항전력 PLVL, IL17.842 mWIL, RL17.838 mWVL, RL17.845 mW[실험값]RiRLVLIL0.991 kΩ3.254 kΩ7.651 V2.325 mA전압, 전류 및 저항전력 PLVL, IL17.788 mWIL, RL17.589 mWVL, RL17.985 mW표 8-1 의 풀이과정위 그림을 참고하여 전력 P = VI = I²R = V² ÷ R 의 관계를 갖고 있음을 알아낸다. 따라서 전력 PL = VLIL = IL²RL = VL² ÷ RL 이므로[이론값]PL = VLIL = 7.674 V × 2.325 mA = 17.842 mWPL = IL²RL = 2.325² mA ×3.3 kΩ = 17.838 mWPL = VL² ÷ RL = 7.674² V ÷ 3.3 kΩ = 17.845 mW[실험값]PL = VLIL = 7.651 V × 2.325 mA = 17.788 mWPL = IL²RL = 2.325² mA ×3.254 kΩ = 17.589 mWPL = VL² ÷ RL = 7.651² V ÷ 3.254 kΩ = 17.989 mW2) 실험과정 (10)의 결과를 기술하라.(1) 표 8-2 결과를 이용하여 RL² ÷ R1 에 대한 부하전력과 효율의 그래프를 그려라.먼저 그래프를 그리기 위해서 그래프의 x축과 y축에 있는 값들이 무엇을 의미하는지 알아보기 위해 식을 정리해보자. 첫 번째 그래프의 y축의 PL ÷ Pmax 를 살펴보면PL = VL² ÷ RLPmax = Vs² ÷ 4RLPL ÷ Pmax = (VL² ÷ RL) ÷ (Vs² ÷ 4RL) = VL² ÷ Vs²/4 = VL² ÷ 10²/4 = VL² ÷ 25 이고첫 번째 그래프의 x축의 RL ÷ R1 을 살펴보면RL = 가변저항R1 = 1 kΩ 이다.따라서 x축이 커진다는 것은 R1은 1 kΩ 으로 변하지 않는 상수이기 때문에 RL (가변저항) 이 커진다는 것을 의미한다. 왜냐하면 x축은 상수 R1에 영향 받지 않고 변수 RL 즉, 가변저항에만 영향을 받음을 알 수 있기 때문이다.반대로 y축이 커진다는 것은 PL ÷ Pmax 의 계산결과 VL² ÷ 25 가 커진다는 것을 의미한다. 여기서도 25는 상수이기 때문에 VL² 값에만 신경쓴다면 y축은 VL 에만 영향을 받아 제곱형태로 커짐을 알 수 있다.따라서 x축이 점차 커질 때 y축은 제곱의 크기로 커지기 때문에 아래의 그래프 형태가 나타난다.두 번째 그래프를 그리기 위해 각각의 x축과 y축을 살펴보면 y축은 효율 n의 값이고 x축이 첫 번째 그래프와 동일하다.따라서 x축이 커진다는 것은 R1은 1 kΩ 으로 변하지 않는 상수이기 때문에 RL (가변저항) 이 커진다는 것을 의미하고반대로 y축이 커진다는 것은 효율 n이 커진다는 것을 의미한다.따라서 표 8-2에서 가변저항의 크기가 커질 때 효율 n이 커진다는 것을 알 수 있기 때문에 아래의 그래프를 그릴 수 있다.(2) 그래프에서 RL 의 변화에 따른 부하전력과 효율의 관계를 설명하라.위의 그래프를 보고 가변저항 RL 의 변화에 따라서 RL 의 값이 커질수록 부하전력은 제곱형태로 커지는 것을 알 수 있다. 또한 RL 의 변화에 따라서 효율 n의 값도 비례하여 커지기 때문에 가변저항 RL 과 효율 n은 비례한다고 볼 수 있다.또 가변저항 RL 의 변화가 표 8-2에서 보이듯이 갈수록 증가하는 크기가 100 Ω 씩 커지다가 1000 Ω 씩 커질 때 효율 n은 일정한 크기로 증가하는 것으로 보아 가변저항이 증가할 때 저항값 이미 큰 상황에서는 그 저항값의 변화가 크게 바뀌어야 효율이 일정하게 증가한다는 것을 알 수 있다.또 가변저항 RL 의 변화가 첫 번째 그래프에서 부하전력에 제곱에 비례함을 알 수 있는데 이는 전력 계산식을 생각해보면 알 수 있다. 먼저 전력 계산식을 보면PL = VLIL = IL²RL = VL² ÷ RL 로 제곱의 형태가 들어가 있는 공식이 있는데 이 때문에 저항의 값이 일정하게 증가하면 부하전력의 크기가 일정하게 증가하지 않고 그것의 제곱에 비례하여 일정하게 커진다는 것을 알 수 있다.실험과정 (5) ~ (9)의 결과를 표 8-2에 기록하라.RL (Ω)VL (V)PL (mW)n (%)00.00200.021000.8978.0468.972001.65013.61216.504002.81619.82428.166003.74523.37537..458004.41524.36544.159004.71224.66947.129504.88425.10848.8410005.02825.28050.2811005.25925.14252.5913005.67224.74756.7216006.12823.47061.2820006.67822.29766.7840007.98615.94479.8660008.58412.28085.8470008.74410.92287.4480008.8919.88188.91100009.0918.26490.91표 8-2를 채우기 위해 실험을 진행하던 도중 가변저항 RL (Ω) 의 값을 주어진 드라이버로 0 Ω 부터 10000Ω 까지 저항값을 조정해야 하는데 표 8-2에 나와있는 저항처럼 정확한 저항값으로 조절할 수 가 없었다. 따라서 각각의 이론값과 실험값을 비교해보면 아래처럼 차이가 난다. 따라서 오차가 어느정도 생겼을 것 같다.0 Ω → 0.224 Ω 1300 Ω → 1310.8 Ω100 Ω → 98.6 Ω 1600 Ω → 1582.9 Ω200 Ω → 197.7 Ω 2000 Ω → 2011.0 Ω400 Ω → 392.1 Ω 4000 Ω → 3965.5 Ω600 Ω → 598.8 Ω 6000 Ω → 6066.2 Ω800 Ω → 790.6 Ω 7000 Ω → 6964.7 Ω900 Ω → 891.2 Ω 8000 Ω → 8018.3 Ω950 Ω → 955.0 Ω 10000 Ω → 10010.2 Ω1000 Ω → 1011.3 Ω1100 Ω → 1109.4 Ω따라서 표 8-2의 VL (V)의 측정값은 이론값과 어느정도 차이를 가졌다. 표 8-2 PL (mW)은전력 계산식 PL = VL² ÷ RL 을 사용하여 전력을 계산하였다.또한 저항이 가변될 때 다음식과 같이 효율을 계산하여 표 8-2에 기록하였다.효율 n = 부하전력 ÷ 전원의 공급전력 = PL ÷ Ps 으로 구할 수 있다.따라서 n = PL ÷ Ps = (VL × IL) ÷ (Vs × Is) = VL ÷ Vs = VL ÷ 10 으로 구할 수 있다.3) 결과 및 고찰이번 실험에서는 가변저항을 이용해 저항값을 바꾸어가며 전압을 측정하고 그 전압을 이용해 소비전력P 와 효율 n을 구하는 실험이었다. 이번 실험에서 가장 큰 문제점이 있었다면 가변저항을 이용하여 저항값을 바꿀 때 드라이버를 이용하여 가변저항의 저항값을 바꾸었는데 힘을 아주 살짝 주고 드라이버를 돌렸을 때 에도 저항값의 변화가 너무 커서 실험을 진행하는데 시간이 너무많이 들었고 정확한 측정값을 구하지 못하였다.예를 들어 가변저항을 이용하여 저항값 200 Ω 을 만들어야 할 때 정확히 200 Ω 으로 가변저항을 바꾸지 못하고 197.7 Ω 으로 측정하여 오차가 많이 생겼을 것 같다. 또한 저항값 6000 Ω 을 측정할 때 에도 6066.2 Ω 으로 저항을 바꾸어 실험을 진행하여 오차가 어느 정도 생겼을 것이다. 그것 이외에는 큰 문제없이 실험을 진행하였다.이번 실험에서 2번 문제가 그래프에서 RL 의 변화에 따른 부하전력과 효율의 관계를 설명하라는 문제였는데 저항 RL 의 변화에 따라서 부하전력 P는 제곱에 비례하여 변화하고 효율 n은 저항 RL 의 변화에 따라 비례하여 변화한다는 사실을 알게 되었다.따라서 일상생활에서도 효율을 높이려면 저항을 높이면 된다는 사실과 저항을 초기에는 작게 증가시켜도 일정한 크기로 효율이 증가하지만 저항이 계속 커지다 보면 나중에는 저항값의 크기를 아주 많이 증가 시켜야지만 효율이 일정한 크기로 증가함을 알 수 있었다. 이번 실험을 통해서 소비전력과 전류,전압 그리고 저항의 관계를 정확하게 알 수 있었고 단지 서로 비례할 뿐만 아니라 제곱의 값에 비례하고 또 값의 범위가 커지면 그에 따라 변화하는 값에 또 다른 관계가 있다는 것을 알 수 있었다. 조금 더 정확한 실험을 하기 위해서 앞으로 가변저항을 정확한 저항값으로 바꿀 수 있도록 노력한다면 오차가 더욱 없는 실험을 진행할 수 있을 것 같다.

공학/기술| 2022.03.23| 8페이지| 1,000원| 조회(145)

실험보고서, 실험결과, 기초전기실험

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12주차 기초전기실험 예비보고서

12주차 기초전기실험예비보고서(실험13)제출일전공전자공학과과목기초전기실험학번담당교수이름실험 13. 폐회로(루프) 전류를 이용한 회로해석1) 목적(1) 선형회로의 의미를 배운다.(2) 루프 전류 해석으로 구해진 전류를 실험적으로 증명한다.2) 이론(1) 선형회로 소자저항은 선형회로 소자 또는 선형소자로 알려져 있다. 저항 또는 다른 형태의 저항성 소자만으로 구성된 회로를 선형회로라고 한다.소자의 전압과 전류특성이 옴의 법칙에 따르는 소자를 선형소자라고 한다. 즉, 소자에 걸리는 전압이 두 배로 증가되면 그 소자에 흐르는 전류도 두 배가 되며, 전압이 1/3로 감소하면 전류도 1/3로 감소한다. 이와 같이 전압 대 전류의 비가 일정하게 동작하는 소자가 저항이다.(2) 폐회로(루프) 전류 방법직.병렬 회로는 옴의 법칙과 키르히호프의 전압 및 전류법칙을 사용하여 해석할 수 있다. 그러나 이 방법은 회로가 다수의 전압원과 두 개 이상의 가지로 구성되는 경우에는 복잡하고 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 루프전류 방법은 계산 과정의 많은 부분이 생략 될 수 있도록 키르히호프 전압법칙을 사용한다. 루프 전류 해석 방법은 루프 또는 루프회로에 대해 키르히호프의 전압 방정식을 세우고, 이 연립방정식의 해로부터 전류를 알아내는 방법이다.(3) 폐회로(루프) 전류 방정식루프 전류 방법은 연립방정식을 사용하여 저항에 흐르는 전류를 구하는 직접적인 과정을 제공한다. 루프 전류 방법을 적용하기 위해서는 먼저 회로에서 폐 경로 루프를 확인해야 한다. 경로는 문제 해결에 필요한 최소수를 택한다. 각 폐경로는 루프 전류라 불리는 순환 전류를 갖는다고 가정한다. 이 경우, 전류의 방향은 시계방향으로 가정하는 것이 통례이다. 루프 전류를 사용하여 각 경로에 대해 키르히호프의 전압 방정식을 세운다.루프에 있는 일부 저항은 다른 루프에도 포함될 수 있으므로 키르히호프의 전압 방정식을 세울 때 에는 다른 루프의 전류에 의한 전압강하를 고려해야 한다. 이 방정식은 선택된 루프마다 세워야 하므로 전체적으로는 일련의 방정식이 얻어지고, 연립방정식을 풀어 루프전류를 구하고, 최종적으로 루프전류로부터 각 저하에 흐르는 전류를 구한다. 만약, 저항에 하나 이상의 전류가 구해지는 경우에는 이들의 대수합이 실제 전류가 된다.3) 실험 준비 보고(1) 저항 또는 다른 형태의 저항성 소자들로만 구성된 회로를 선형회로라 한다.(2) 저항에 대한 전압-전류 그래프는 선형이다.(3) 그림 13-4의 회로 해석에 필요한 최소 루프 전류의 수는 3개이다.(4) 그림 13-4에서 전압원 V에 의해 회로에 공급되는 전류 I를 구하기 위해 루프전류 방법을 사용한다. 모든 저항기들은 10Ω 이고, V=10V일 때 전류 I를 계산하라.

공학/기술| 2022.03.23| 3페이지| 1,000원| 조회(198)

폐회로, 기초전기실험, 선형회로

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11주차 기초전기실험 결과보고서

11주차 기초전기실험결과보고서(실험12)제출일전공전자공학과과목기초전기실험학번담당교수이름실험 12. 휘스톤 브리지에 의한 저항 측정1) 사용기기 및 부품직류전원 공급기디지털 멀티미터저항 : 10Ω, 50Ω, 100Ω, 1kΩ, 10kΩ, 20kΩ2) 실험 결과 보고서1) 다음의 표를 작성하라.표 12-2 휘스톤 브리지에 의한 미지 저항값 측정측정저항횟수P/QRX=PR/Q평균값오차10 Ω11/10009.873 kΩ9.873 Ω9.772 Ω2.28%21/10009.675 kΩ9.675 Ω31/10009.768 kΩ9.768 Ω50 Ω11/1005.046 kΩ50.46 Ω50.437 Ω0.874%21/1005.142 kΩ51.42 Ω31/1004.943 kΩ49.43 Ω100 Ω11/100.989 kΩ98.9 Ω97.567 Ω2.433%21/100.924 kΩ92.4 Ω31/101.014 kΩ101.4 Ω1 kΩ111.103 kΩ1.103 kΩ1.025 kΩ2.5%210.978 kΩ0.978 kΩ310.993 kΩ0.993 kΩ10 kΩ1100.945 kΩ9.45 kΩ10.21 kΩ2.1%2101.008 kΩ10.08 kΩ3101.110 kΩ11.10 kΩ20 kΩ1101.984 kΩ19.84 kΩ20.247 kΩ1.235%2102.052 kΩ20.52 kΩ3102.038 kΩ20.38 kΩ2) 휘스톤 브리지 회로의 평형조건으로 미지의 저항 X를 계산하고, 위의 실험 결과와 비교 검토하라.휘스톤 브리지 회로의 평형조건으로 미지의 저항 X를 계산하였을 때 :측정 저항미지의 저항 X10 Ω10 Ω50 Ω50 Ω100 Ω100 Ω1 kΩ1 kΩ10 kΩ10 kΩ20 kΩ20 kΩ휘스톤 브리지 회로의 평형조건으로 미지의 저항 X를 계산 하였을 때 미지의 저항 X의 값이 표 12-2의 결과값과 동일하게 나왔다. 따라서 위의 실험결과가 이론값과 거의 동일하다고 볼 수 있다. 휘스톤 브리지의 평형 조건은 PR = QX 이고 따라서 X가 미지 저항이기 때문에 미지 저항 X의 값은 X=PR/Q 로 구할 수 있었다. 또한 실험을 진행할 때에 R측의 저항을 가변하여 평형이 이루어지면 X의 저항값을 구할 수 있었다.3) 결과 및 고찰이번에 진행한 실험은 휘스톤 브리지 회로를 이용하여 미지의 저항 X를 구하는 실험이었다. 휘스톤 브리지는 P, Q, R, X 의 네 변을 이용하여 브리지 회로의 평형조건에 의해 미지의 저항 값을 측정하도록 한 일종의 저항 측정기로 미지 저항 X를 구하기 위해선 이 브리지 회로의 평형조건을 만족해야 했다. 즉, PR = QX 를 만족해야했고 이 때 미지저항을 X라고 두면 X = PR/Q 로 볼 수 있기 때문에 P/Q를 횟수 1,2,3번씩 측정하였다.표 12-2에서 오차가 가장 많이 났던 측정저항은 100Ω 으로 오차가 2.433%가 났고 반대로 오차가 가장 적었던 측정저항은 50Ω 으로 오차가 0.874% 정도 있었다. 이번 실험은 오차율이 (0.874~2.433)% 정도 나왔는데 오차율을 살펴보면 실험이 잘 진행되었음을 알 수 있다. 실험을 진행하면서 어려웠던 점은 처음에 미지저항 X를 실제로 회로에 연결하는 것이 아니라 미지저항 X를 연결하지 않고 미지저항 X가 위치한 자리의 전선의 저항을 측정하는 것 인줄 알았다. 따라서 실험 초기에는 미지저항 X가 엉뚱한 값이 나왔고 곧 미지저항 X를 실제로 회로에 연결하여 측정하는 것인지 깨닫고 실험을 진행하여 실험을 잘 마무리하였다.

공학/기술| 2022.03.23| 3페이지| 1,000원| 조회(173)

기초전기실험, 휘스톤 브리지, 휘스톤 브리지 회로

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9주차 기초전기실험 결과보고서

9주차 기초전기실험결과보고서(실험10)제출일전공전자공학과과목기초전기실험학번담당교수이름실험 10. 테브난의 정리1) 사용기기 및 부품직류전원 공급기디지털 멀티미터저항 : 100Ω, 220Ω, 330Ω, 470Ω, 1kΩ, 3.3kΩ가변저항 : 1kΩ2) 실험 결과 보고서1) 실험과정 (2),(3),(4)의 측정결과를 표 10-1에 기록하고, 이론적인 계산 결과와 실험결과를 비교하라.표 10-1 그림 10-4의 실험[이론값]부하저항(RL)원회로테브난 등가회로VLILVLIL470Ω0.621 V1.322 mA0.621 V1.322 mA1kΩ0.845 V0.845 mA0.845 V0.845 mA3.3kΩ1.086 V0.329 mA1.086 V0.329 mA무부하1.24 V2.649 mA1.24 V2.649 mAVth1.24 V1.24 V1.24 V1.24 VRth468Ω468Ω468Ω468Ω[실험값]부하저항(RL)원회로테브난 등가회로VLILVLIL470Ω0.61 V1.33 mA0.62 V1.34 mA1kΩ0.83 V0.81 mA0.86 V0.84 mA3.3kΩ1.03 V0.31 mA1.07 V0.29 mA무부하0.017 mV2.65 mA0.012 V2.68 mAVth1.25 V1.25 V1.26 V1.26 VRth465Ω465Ω471Ω471Ω2) 실험과정 (6),(7)의 측정 결과를 표 10-2에 기록하고, 이론적인 계산결과와 실험결과를 비교하라.표 10-2 브리지 회로에 대한 테브난 등가회로 실험[이론값]부하저항(RL)원회로테브난 등가회로VLILVLIL470Ω0.291 V0.619 mA0.291 V0.619 mA1kΩ0.351 V0.351 mA0.351 V0.351 mA3.3kΩ0.403 V0.122 mA0.403 V0.122 mA무부하0.431 V1.902 mA0.431 V1.902 mAVth0.43 V0.43 V0.43 V0.43 VRth226 Ω226 Ω226 Ω226 Ω[실험값]부하저항(RL)원회로테브난 등가회로VLILVLIL470Ω0.31 V0.60 mA0.26 V0.62 mA1kΩ0.35 V0.38 mA0.30 V0.34 mA3.3kΩ0.42 V0.11 mA0.31 V0.12 mA무부하0.05 mV1.79 mA0.04 mV1.82 mAVth0.47 V0.47 V0.43 V0.43 VRth225 Ω225 Ω225 Ω225 Ω3) 결과 및 고찰이번 실험에서 배운 테브난의 정리는 복잡한 선형 회로를 분석하는 데 있어서 매우 유용한 수학적 방법 이라고 할 수 있습니다. 이 정리는 회로의 임의의 지점에서 전류나 전압을 구할 수 있도록 하는 것 인데 테브난 정리의 장점은 이 정리를 이용하여 복잡한 회로를 단순한 등가 회로로 축소 할 수 있다는 것에 있었습니다.아마도 실험을 진행하다 보면 복잡한 회로에서 어떤 한 부분의 전류나 전압 값만 알고 싶을 경우가 있을 것이고 실제로 그런 경우가 많았습니다. 그럴 때 테브난의 정리를 이용하면 회로를 모두 다 해석할 필요 없이 복잡한 부분은 단순한 등가 회로로 만들고 필요한 부분의 값만 좀 더 쉽게 구할 수 있었습니다. 예를 들어 RL소자에서의 전압이나 전류를 알고 싶으면 나머지 부분을 VTH와 RTH의 직렬연결로 대신하여 표현하고 이로부터 간단하게 구할 수가 있다. 결국은 VTH와 RTH를 구하는 방법을 아는 것이 중요한데 VTH는 부하 저항이 제거된 상태, 즉 개방회로에서 본 전압이고 이곳에 전압계를 연결하면 VTH를 측정할 수 있었습니다.이번 실험을 통해서 배운 가장 큰 한가지가 있다면 앞서 말했듯이 복잡한 회로를 모두 해석하지 않고 실제 꼭 필요한 전압값이나 전류값만을 얻기 위해 테브난의 정리를 이용하면 보다 쉽게 결과값을 얻을 수 있었다는 것 입니다. 하지만 복잡한 회로를 해석하기위해 만약 테브난의 정리를 이용할 때 실수를 하여 회로를 잘못 축소 해석한다면 오류가 발생할 것이고 실제로 이론값을 계산하는 과정에서 실수로 회로를 잘못 축소 해석하여 측정값들을 잘못 얻었습니다. 다시 잘못된 점을 찾아 바로 수정하였고 이런 점들만 주의한다면 테브난의 정리는 회로해석에 있어 아주 유리한 방법이라고 생각합니다.

공학/기술| 2022.03.23| 4페이지| 1,000원| 조회(194)

결과보고서, 기초전기실험, 9주차 기초전기실험 결과보고서

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7주차 기초전기실험 결과보고서

7주차 기초전기실험결과보고서(실험9)제출일전공전자공학과과목기초전기실험학번담당교수이름실험 9. 중첩의원리1) 사용기기 및 부품직류 전원 공급기디지털 멀티미터저항 : 100Ω, 330Ω, 470Ω, 1kΩ, 3.3kΩ, 4.7kΩ2) 실험 결과 보고서1) 실험과정 (2)의 측정결과를 표 9-1에 작성하고, 이론적인 계산 결과와 실험 결과를 비교하라.표 9-1 그림 9-2 의 측정결과 : 두 전원 동시 동작[이론값]전압(V)전류(mA)V10.298I12.977V24.702I214.249V35.298I3-11.159[실험값]전압(V)전류(mA)V10.297I12.965V24.695I214.236V35.278I3-11.194이론적인 계산 결과와 실제 실험을 진행하여 얻은 실험값의 오차가 크지 않았다.이론적인 계산을 하여 이론값을 얻을 때 첫 번째 V1 + V2 = 5V 를 만족해야 하고두 번째 V2 + V3 = 10V 를 만족해야 한다. 그 이유는 키르히호프의 전압법칙을 만족해야 하기 때문이다. 키르히호프의 전압법칙은 임의의 한 폐구간에서 전압강하를 취했을 때 전압의 대수적인 합이 0 이라는 것을 뜻한다.2) 실험과정 (3)과 (4)의 측정 결과를 표 9-2에 작성하고, 이론적인 계산 결과와 실험 결과를 비교 하라.표 9-2 그림 9-2의 측정결과 : 단일 전원 동작[이론값]전압(V)전류(mA)전압(V)전류(mA)V1’1.697I1’17.010V1’’-1.403I1’’-14.040V2’3.295I2’9.993V2’’1.403I2’’4.253V3’3.295I3’6.944V3’’-8.690I3’’-18.290[실험값]전압(V)전류(mA)전압(V)전류(mA)V1’1.678I1’16.982V1’’-1.401I1’’-13.983V2’3.297I2’9.874V2’’1.399I2’’4.246V3’3.296I3’6.927V3’’-8.620I3’’-18.3203) 실험과정 (7)의 측정 결과를 표 9-3에 작성하고 이론적인 계산 결과와 실험 결과를 비교하라.표 9-3 그림 9-3의 측정결과 : 두 전원 동시 동작[이론값]전압(V)전류(mA)V110.072I110.072V2-1.928I2-0.584V3-2.072I3-0.441V49.928I49.928[실험값]전압(V)전류(mA)V19.981I19.984V2-1.913I2-0.576V3-2.057I3-0.433V49.843I49.9114) 실험과정 (8)의 측정 결과를 표 9-4에 작성하고, 이론적인 계산 결과와 실험 결과를 비교하라.표 9-4 그림 9-3의 측정결과 : 단일 전원 동작[이론값]전압(V)전류(mA)전압(V)전류(mA)V1’3.857I1’3.920V1’’6.206I1’’6.206V2’3.857I2’1.184V2’’-5.784I2’’-1.748V3’4.211I3’0.897V3’’-6.220I3’’-1.321V4’4.211I4’4.207V4’’5.766I4’’5.766[실험값]전압(V)전류(mA)전압(V)전류(mA)V1’3.865I1’3.860V1’’6.208I1’’6.209V2’3.865I2’1.179V2’’-5.781I2’’-1.746V3’4.127I3’0.899V3’’-6.211I3’’-1.313V4’4.128I4’4.205V4’’5.763I4’’5.7635) 실험과정 (2)~(4)로부터 중첩의 원리가 성립하는지를 확인하고, 또 계산치와 비교하라.이론값과 실험값이 차이가 미세한 것으로 보아 중첩의 원리 실험진행을 어느정도 정확히 했다고 볼 수 있습니다. 또한 중첩의 원리를 이용하면 표 9-1 에서는 V1 + V2 = 5V 를 만족해야 하고 두 번째 V2 + V3 = 10V 를 만족해야 하는데 이론값과 실험값에서 두 개의 측정값이 모두 V1 + V2 = 5V 를 만족했고 두 번째 V2 + V3 = 10V 를 만족한 것 으로 보아 중첩의 원리가 성립함을 볼 수 있었습니다.6) 실험과정 (7)과(8) 로부터 중첩의 원리가 성립하는지를 확인하고, 또 계산치와 비교하라.실험과정 (2)~(4)에서 마찬가지로 이론값과 실험값이 차이가 미세한 것으로 보아 중첩의 원리 실험진행을 어느 정도 정확히 했다고 볼 수 있습니다. 또한 이번에는 표 9-2를 보게 되면 중첩의 원리를 이용한다면 전류 I1’ + I2’ = I3’ 을 만족해야 하는데 이론값과 실험값 모두에서 전류가 I1’ + I2’ = I3’ 을 만족하였고 또 전압 측면에서 보면 V2’ 와 V3’ 가 같은 V2’ = V3’ 가 성립해야 하는데 표 9-2에서 성립한 것으로 보아 중첩의 원리가 성립한다고 볼 수 있습니다.3) 결과 및 고찰이번 실험은 중첩의 원리를 실험적으로 확인하는 것 이었습니다. 실험은 브래드 보드에 전압원이 VPS1, VPS2 일 때 각각의 세 가지 저항(100Ω, 330Ω, 470Ω)에 전류와 전압을 측정하고 전압원 VPS1, VPS2가 모두 연결 되었을 때 각각의 세 가지 저항의 전류와 전압을 측정하므로 한 소자의 전류는 독립적으로 동작하는 각각의 전압원에 의해 생성되는 전류의 대수적인 합이 된다는 중첩의 원리를 확인할 수 있었습니다. 이 때, 중첩의 원리 실험에서는 중첩의 원리가 각각의 전압원에 의해 생성되는 전류의 대수적인 합이라는 것을 주의를 해야 했습니다. 만약 전류와 전압의 방향이 반대인 저항의 전류와 전압을 다른 전압원의 저항의 전류와 전압을 더한 다면 잘못된 값을 얻게 됩니다.실제로 실험을 진행하는 도중 전류의 부호가 (+)가 나와야 할 때 (-)가 나오거나 반대로 (-)가 나와야 할 때 (+)가 나와 실험을 멈추고 다시 확인한 후 잘못된 점을 찾아 수정하고 난 후 다시 실험을 진행한 적 도 있었습니다. 모든 실험결과를 적어내는 결과 표는 실험값과 이론값으로 나뉘어 있는데 약간의 오차가 있음을 보이고 있으며 이는 저항 고유의 오차의 범위 내에 있는 값이라고 생각해도 괜찮을 것 같습니다. 그만큼 오차가 많이 나지 않고 실험값이 이론값과 비슷하여 중첩의 원리를 증명 혹은 밝혀내었다고 생각합니다. 실험을 진행하며 주의해야 할 점으로는 앞서 말했듯이 전류의 부호가 양수 즉(+)가 나와야 할 때 음수 (-)가 나온다면 Vcc 연결을 잘못했거나 반대로 연결하였을 경우에 대비하여 수정을 정확히 해주어야 실험을 정상적으로 진행 할 수 있습니다.

공학/기술| 2022.03.23| 5페이지| 1,000원| 조회(168)

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