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03. 전자회로실험 결과보고서-키르히호프법칙-키르히호프의 전압전류법칙, 전압분배

2. 키르히호프의 전압·전류법칙＆전압분배결과보고서(C반1조)13 주차. 결과보고서과목전자회로실험학번이름소속분반/조제출일1. 실험 제목- 2. 키르히호프의 전압·전류법칙＆전압분배2. 실험 목적- 저항을 이용해 회로를 구성하여 전류와 전압의 관계를 측정해보면서키르히호프의 전류법칙과 전압법칙을 이해한다.- 가변저항을 통해 전압분배의 원리를 이해한다.3. 실험 준비물- 오실로스코프(Oscilloscope)- 전원 공급기(Power supply)- 멀티미터(Multimeter)- 빵판(Bread board)- 가변저항 : 10kOMEGA - 저항 : 330OMEGA , 1.0kOMEGA , 1.5kOMEGA , 5.0kOMEGA4. 실험 결과- 실험 1) 키르히호프의 전류법칙① Pspice 회로도2. 키르히호프의 전압.전류법칙＆전압분배결과보고서② 실험결과: 실험값 및 측정값 비교a. Pspice 측정값I _{T}I_1I_2I_3전류17.02mA8.000mA9.023mA9.023mAb. 멀티미터 실험값I _{T}I_1I_2I_3전류c. 오차(|a-b|)I _{T}I_1I_2I_3전류0.43mA0.08mA0.113mA0.113mA2. 키르히호프의 전압.전류법칙＆전압분배결과보고서③ 결과 분석 및 고찰- 오차원인: 빵판에 연결된 전선에 미세한 저항이 존재함.오실로스코프 내부저항이 존재함.실험준비물인 330Ω이 없어서 300Ω과 30Ω을 직렬 사용함.실험준비물인 1kΩ이 없어서 500Ω을 직렬로 2개 사용함.디지털 멀티미터에 저항이 존재함.- 고찰: 은 키르히호프의 전류법칙(임의의 접합점에서 들어오고 나가는 전류는 같다.)을 확인 할 수 알아보기 위한 실험이었다. 단위가 mA로 오차는 적게 나왔고 키르히호프의 전류법칙을 적용해보면I _{T} =I _{1} +I _{2} =I _{1} +I _{3}이므로 결과적으로 실험값은I _{T} =16.59mA로 0.43mA의 오차가 생기지만 미세한 오차가 생기지만, 키르히호프의 전류법칙이 만족하는 것을 확인할 수 있었다.- 실험 2) 키르히호프의 전압법칙① Pspice 회로도② 실험결과: 실험값 및 측정값 비교a. Pspice 측정값V _{T}V _{1}V _{2}전압12V9.6V1.6Vb. 오실로스코프 실험값V _{T}V _{1}V _{2}전압c. 오차(|a-b|)V _{T}V _{1}V _{2}전압0.2V0.07V0V③ 결과 분석 및 고찰-오차원인: 빵판에 연결된 전선에 미세한 저항이 존재함.오실로스코프 내부저항이 존재함.실험준비물인 1kΩ이 없어서 500Ω을 직렬로 2개 사용함.디지털 멀티미터의 저항이 존재함.-고찰: 은 키르히호프의 전압법칙(폐회로 내에서의 전압강하의 대수적인 합은 같다.)을 알아보기 위한 실험이었다.*R _{1} 에`걸리는`전압=1.6mA TIMES 1.5k OMEGA =2.4V*R _{2} 에`걸리는`전압=1.6mA TIMES 5k OMEGA =8V*R _{3} 에`걸리는`전압=1.6mA TIMES 1k OMEGA =1.6V 이므로,키르히호프의 전압법칙을 적용해보면12V=2.4V+8V+1.6V임을 확인할 수 있다. 결과적으로 실험값이V _{T} =12.2V로 비교적 큰 0.2V의 오차가 생기지만 키르히호프의 전압법칙을 만족하는 것을 확인할 수 있었다.- 실험 3) 전압분배 법칙① Pspice 회로도1V1.5V2V4V6V② 실험결과: 실험값 및 측정값 비교a. Pspice 측정값R _{L}양단전압1V1.5V2V4V6V계산값R _{L}111.11Ω176.47Ω250Ω666.66Ω1500Ωb. 멀티미터 실험값R _{L}양단전압1V1.5V2V4V6V저항c. 오차(|a-b|)R _{L}양단전압1V1.5V2V4V6V저항11.81Ω11.87Ω18.4Ω76.66Ω235Ω③ 결과 분석 및 고찰-오차분석: 빵판에 연결된 전선에 미세한 저항이 존재함으로 인해 생기는 오차.디지털 멀티미터의 저항에 따른 오차.-고찰: 은 가변저항을 통해 저항값이 변하면 전압의 분배가 어떻게 되는지, 즉 전압분배 법칙에 대해 확인해 보는 실험이었다. 교재에 기재된V _{L} = {R _{L}} over {R _{1} +R _{L}} TIMES V _{T}인 식을 이용해 계산해 보면V _{L}은R _{L}에 걸리는 전압으로 확인된다. 이 수식을 통해 저항값이 증가하면 저항의 양단에 걸리는 전압도 증가함을 알 수 있다.5. 고찰 및 토론: 이번 실험에서 키르히호프의 전류 및 전압법칙, 전압분배법칙에 대해 측정값으로 계산하여 증명해 보았다. 즉, 키르히호프의 전류법칙은 ‘임의의 접합점에서 들어오고 나가는 전류는 같다‘는 것이고, 키르히호프의 전압법칙은 ’폐회로 내에서의 전압강하의 대수적인 합은 같다’는 것이다.또한, 저항을 직렬과 병렬로 연결해봄으로써 직렬과 병렬의 차이와 의미를 다시 한번 알 수 있었다. 저항이 직렬로 연결될수록 합성저항이 커지고, 병렬로 연결될수록 합성저항이 작아짐을 알 수 있었다. 하지만 하나의 저항이 그보다 더 작은 저항과 병렬연결인 경우에는 합성저항이 더 작아짐도 알 수 있었다.지난주 실험에서 전압은 병렬로, 전류는 직렬로 멀티미터측정을 해야 됨을 배운 것으로, 병렬로 전압을 측정할 때는 전압강하가 일어난 저항을 지난 부분과 전압 소스원을 멀티미터의 +,-를 지켜 찍으면 된다. 직렬로 전류를 측정할 때는 소자와 소자 또는 소스원과 소자 사이에 연결된 도선을 제거한 후, 그 사이를 찍으면 된다. 그리고 멀티미터로 전류를 측정할 때에 빵판이 다소 지저분하겠지만 소자와 소자사이사이에 도선으로 하면 더욱 쉽게 측정할 수 있다.

공학/기술| 2020.12.16| 5페이지| 3,000원| 조회(558)

오실로스코프, 결과보고서, 멀티미터, 전자회로실험, 키르히호프의 법칙, 전압분배, 키르히호프법칙

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03. 전자회로실험 예비보고서-키르히호프법칙-키르히호프의 전압전류법칙, 전압분배

실험2 키르히호프 법칙예비보고서13 주차. 예비보고서과목전자회로실험학번이름소속분반/조제출일1. 실험 제목- 실험 2. 키르히호프 법칙2. 실험 목적- Kirchoff’s Current Laws(KCL), Kirchoff’s Voltage Laws(KVL)을 이해하고, 실험을 통해 확인한다.-전압 분배기와 전류 분배기를 이해하고, 실험을 통해 확인한다.3. Pspice 시뮬레이션 및 예비 실험 결과- 실험 2-1) 아래 회로를 구성하고 각 브랜치의 전류를 측정하여 아래의 표를 완성하시오. 측정된 전류간의 관계를 키르히호프의 전류법칙으로 설명하시오.I _{T}I _{1}I _{3}I _{2}I _{T}I _{1}I _{2}I _{3}회로도전류 측정노드 A노드 B{I} _{1}{I} _{2}{I} _{3}I _{T}전류8.000mA9.023mA9.023mA17.02mA: 키르히호프 전류법칙에 의하면 한 노드에 들어가는 전류의 합과 나가는 전류의 합은 같아야 한다. 노드로 들어가는 전류를 양수로 하고 나가는 전류를 음수로 하고 계산해 보았다. 회로도의 노드를 임의로 노드 A, 노드 B로 지정한다.(1) 노드 A에서I _{T}-{I} _{1}-{I} _{2}=0 이 성립해야 함.17.02mA-8.000mA-9.023mA=-0.003mA(2) 노드 B에서{I} _{1}+{I} _{3}-I _{T}=0 이 성립해야 함.8.000mA+9.023mA-17.02mA=0.003mA⇒ 0.003mA의 오차가 발생하지만 키르히호프 전류법칙이 성립하는 것을 볼 수 있다.실험 2-1을 통해, 측정된 전류간의 관계를 키르히호프의 전류법칙(한 노드에 들어가는 전류의 합과 나가는 전류의 합은 같다)을 설명할 수 있다. 그런데 내가 측정한 결과에서는 0.003mA씩 미세한 차이가 났다.{I} _{1},{I} _{2},{I} _{3}는 소수점 셋째자리까지 측정된 반면,I _{T}는 소수점 둘째자리까지만 측정되어서 소수점 셋째자리 밑으로의 오차를 얻을 수밖에 없다.- 실험 2-2) 다음의 회로를 구성하고 각 노드의 전압을 측정하여 표를 완성 하시오. 측정된 전압간의 관계를 키르히호프의 전압법칙으로 설명하시오.{V} _{T}{V} _{1}{V} _{2}{V} _{T}{V} _{1}{V} _{2}회로도전압 측정{V} _{1}{V} _{2}{V} _{T}전압9.60V1.600V12.00V: 키르히호프 전압법칙에 의하면 한 폐회로의 전위차의 합은 0이 되어야 한다. 실험 2-2의 회로는 하나의 폐회로 이므로 이 회로의 전위차의 합이 0이 되는 것을 보이면 된다.(1)R _{1}에 걸리는 전압: 12.00V-9.60V=2.40V(2)R _{2}에 걸리는 전압: 9.60V-1.600V=8.00V(3)R _{3}에 걸리는 전압: 1.600V-0V=1.600V(4) (전원 전압)-(R _{1}에 걸리는 전압)-(R _{2}에 걸리는 전압)-(R _{3}에 걸리는 전압)=0 이 성립해야 함12V-2.40V-8.00V-1.600V=0⇒ 키르히호프 전압법칙이 성립하는 것을 볼 수 있다.실험 2-2를 통해, 측정된 전류간의 관계를 키르히호프의 전압법칙(한 폐회로의 전위차의 합은 0이 된다)을 설명할 수 있다. 또한 직렬로 연결된 회로에서 공급전압은 각 부하에 걸리는 전압의 합과 같다는 것을 알 수 있다.- 실험 2-3) 아래 회로를 구성하고R _{L} 양단의 전압이 아래의 표와 같이 되도록 가변저항기R _{L}을 조정하시오. 가변저항기의 측정값과 계산값을 구하여 아래의 표를 완성하시오.회로도R _{L} 양단 전압 1VR _{L} 양단 전압 1.5VR _{L} 양단 전압 2VR _{L} 양단 전압 4VR _{L} 양단 전압 6VR _{L}양단 전압1V1.5V2V4V6V측정값111.11Ω176.47Ω250Ω666.66Ω1500Ω계산값111.111…Ω176.4705…Ω250Ω666.666…Ω1500Ω: 옴의 법칙에 의하여, V=IR={ 10V} over { 1k+R _{L } } TIMES R _{L }. 양단 전압을 x라고 놓으면 x={ 10 } over { 1000+R _{L } } TIMES R _{L }그러므로R _{L}={1000x } over {10-x }이다.x(R _{L}양단 전압)R _{L}set값1V1000/9Ω≒111.1Ω0.011111.5V1500/8.5Ω≒176.4Ω0.017642V2000/8Ω=250Ω0.02504V4000/6Ω≒666.6Ω0.066666V6000/4Ω=1500Ω0.1500실험 2-3을 통해, 가변저항의 값이 변함에 따라 저항 양단의 전압이 변한다는 것을 알았다. 가변저항의 값을 변화시키기 위해서는 set값에 변화를 주어 지정해야 한다. 옴의 법칙을 통해R _{L}에 어떤 값이 필요한지 계산한 후 set값을 지정해준다. 처음에는 set값을 지정할 때 계산 값이 나누어떨어지지 않는 경우, 소수점 넷째자리까지를 set값으로 지정해주었다. 그랬더니 양단 전압이 1V, 1.5V, 4V로 딱 떨어지지 않고 0.999V, 1.497V, 3.998V로 정확도가 떨어지는 값들을 얻게 되었다. 그래서 정확도를 보다 높여주기 위해 set값을 소수점 다섯째자리까지 나타내었다.4. 예비 실험 결과에 대한 고찰- 처음에 실험 2-1 회로도를 그릴 때, 책에 그라운드가 없어서 나 또한 그라운드를 그리지 않았었다. 그랬더니 simulate가 정상적으로 작동하지 않았다. 모든 회로에는 기본적으로 그라운드가 반드시 있어야 한다는 것을 알게 되었다.

공학/기술| 2020.12.16| 4페이지| 3,000원| 조회(307)

오실로스코프, 멀티미터, 전자회로실험, 예비보고서, 키르히호프의 법칙, 전압분배, 키르히호프법칙

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02. 전자회로실험 결과보고서-교류전압의 측정-전압과 전류의 측정

실험1 전압과 전류의 측정결과보고서12 주차. 결과보고서과목전자회로실험학번이름소속분반/조제출일1. 실험 제목- 실험1. 전압과 전류의 측정2. 실험 목적- 각 기기들의 사용목적과 사용방법을 배운다.- 전류 및 전압, 저항값을 측정하는 방법을 배운다.3. 실험 준비물- 오실로스코프(Oscilloscope)- 함수 발생기(Function generator)- 전원 공급기(Power supply)- 멀티미터(Multimeter)- 빵판(Bread board)4. 실험 결과- 실험 1) 직류전압의 측정① 실험결과0.5V2V5V15V(1) 전원공급 전압500mV2V5V15V(2) 오실로스코프 측정값587mV2.08V5.18V15.1V(3) 멀티미터 측정값602mV2.068V5.07V15.03V오차((1) - (2))-87mV-0.08V-0.18V-0.1V오차((1) - (3))-102mV-0.068V-0.07V-0.03V0.5V 직류전압의 측정오실로스코프멀티미터2V 직류전압의 측정오실로스코프멀티미터5V 직류전압의 측정오실로스코프멀티미터15V 직류전압의 측정오실로스코프멀티미터② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에서는 직류전압을 측정해 보았다. 전원 공급기(Power supply)로 일정한 전압을 공급해주고 오실로스코프(Oscilloscope)로 공급해준 전압을 측정하고 신호의 파형을 볼 수 있었다. 원래는 전원공급 전압, 오실로스코프 측정값, 멀티미터 측정값이 같아야 하지만 조금씩 오차가 있었다. 실험시 전원공급기로 정확한 전압을 넣어주지 못한 점도 있고, 기계적인 오차도 무시하진 못할 것이다.- 실험 2) 교류전압의 측정① 실험결과 및 고찰(1)omega =40π일 때 사인파, 삼각파, 사각파omega =40π일 때 사인파 회로도omega =40π일 때 삼각파, 사각파 회로도-omega =40π일 때 사인파omega =40π일 때 사인파 시뮬레이션omega =40π일 때 사인파 오실로스코프 파형omega =40π크기주기주파수계산값100mV50ms0.02mHz시뮬레이션(예비)100mV50.2ms0.0199mHz오실로스코프(결과)108mV48.60ms20.58Hz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.02mHz 의 사인파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.02mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 사인파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다. 하지만 파형의 크기와 주파수를 조절하는 다이얼이 너무 예민해서 정확한 크기와 주파수를 맞추기 힘들었다. 이로 인해 계산값에 의하면 주기가 50ms 이어야 하지만, 결과적으로 48.60ms 의 주기가 측정된다. 주파수=1/주기 이므로 오실로스코프에 측정된 주기를 기준으로 주파수를 계산해 보면 0.02463mHz이다. 오실로스코프에 계산된 주파수는 20.58Hz로 계산한 값과 4.05mHz만큼 오차가 있다.-omega =40π일 때 삼각파omega =40π일 때 삼각파 시뮬레이션omega =40π일 때 삼각파 오실로스코프 파형omega =40π크기주기주파수계산값100mV50ms0.02mHz시뮬레이션(예비)100mV50.2ms0.0199mHz오실로스코프(결과)108mV48.60ms20.58Hz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.02mHz 의 삼각파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.02mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 삼각파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다.-omega =40π일 때 사각파omega =40π일 때 사각파 시뮬레이션omega =40π일 때 사각파 오실로스코프 파형omega =40π크기주기주파수계산값100mV50ms0.02mHz시뮬레이션(예비)100mV50.2ms0.0199mHz오실로스코프(결과)112mV48.40ms20.66Hz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.02mHz 의 사각파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.02mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 사각파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다.(2)omega =80π일 때 사인파, 삼각파, 사각파omega =80π일 때 사인파 회로도omega =80π일 때 삼각파, 사각파 회로도-omega =80π일 때 사인파omega =80π일 때 사인파 시뮬레이션omega =80π일 때 사인파 오실로스코프 파형omega =80π크기주기주파수계산값100mv25ms0.04mHz시뮬레이션(예비)99.696mv25.070ms0.039888mHz오실로스코프(결과)108mV25.04ms33.34Hz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.04mHz 의 사인파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.04mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 사인파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다. 하지만 파형의 크기와 주파수를 조절하는 다이얼이 너무 예민해서 정확한 크기와 주파수를 맞추기 힘들었다. 이로 인해 계산값에 의하면 주기가 25ms 이어야 하지만, 결과적으로 25.04ms 의 주기가 측정된다. 주파수=1/주기 이므로 오실로스코프에 측정된 주기를 기준으로 주파수를 계산해 보면 0.03993mHz이다. 오실로스코프에 계산된 주파수는 33.34Hz로 계산한 값과 0.00659mHz만큼 오차가 있다.-omega =80π일 때 삼각파omega =80π일 때 삼각파 시뮬레이션omega =80π일 때 삼각파 오실로스코프 파형omega =80π크기주기주파수계산값100mv25ms0.04mHz시뮬레이션(예비)99.696mv25.070ms0.039888mHz오실로스코프(결과)102mV24.96ms40.08Hz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.04mHz 의 삼각파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.04mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 삼각파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다.-omega =80π일 때 사각파omega =80π일 때 사각파 시뮬레이션omega =80π일 때 사각파 오실로스코프 파형omega =80π크기주기주파수계산값100mv25ms0.04mHz시뮬레이션(예비)99.696mv25.070ms0.039888mHz오실로스코프(결과)112mV25.04ms39.94Hz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.04mHz 의 사각파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.04mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 사각파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다.(3)omega =160π일 때 사인파, 삼각파, 사각파omega =160π일 때 사인파 회로도omega =160π일 때 삼각파, 사각파 회로도-omega =160π일 때 사인파omega =160π일 때 사인파 시뮬레이션omega =160π일 때 사인파 오실로스코프 파형omega =160π크기주기주파수계산값100mv12.5ms0.08mHz시뮬레이션(예비)99.696mv12.535ms0.079mHz오실로스코프(결과)108mv12.44ms80.39mHz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.08mHz 의 사인파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.08mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 사인파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다. 하지만 파형의 크기와 주파수를 조절하는 다이얼이 너무 예민해서 정확한 크기와 주파수를 맞추기 힘들었다. 이로 인해 계산값에 의하면 주기가 12.5ms 이어야 하지만, 결과적으로 25.44ms 의 주기가 측정된다. 주파수=1/주기 이므로 오실로스코프에 측정된 주기를 기준으로 주파수를 계산해 보면 0.0803mH이다. 오실로스코프에 계산된 주파수는 80.39Hz로 계산한 값과 0.00009mHz만큼 오차가 있다.-omega =160π일 때 삼각파omega =160π일 때 삼각파 시뮬레이션omega =160π일 때 삼각파 오실로스코프 파형omega =160π크기주기주파수계산값100mv12.5ms0.08mHz시뮬레이션(예비)99.696mv12.535ms0.079mHz오실로스코프(결과)102mv12.36ms80.91mHz고찰: 이 실험은 크기 100mv, 주파수 0.08mHz 의 삼각파를 만드는 실험이다. 주파수를 0.08mHz, 크기(진폭)을 100mV로 설정하고, 함수 발생기의 파형을 삼각파로 선택하여서 오실로스코프에 파형을 만들었다.-omega =160π일 때 사각파omega =160π일 때 사각파 시뮬레이션omega =160π일 때 사각파 오실로스코프 파형

공학/기술| 2020.12.16| 9페이지| 2,000원| 조회(356)

오실로스코프, 결과보고서, 멀티미터, 전자회로실험, 전원공급기, 함수발생기, 빵판, 교류전압의 측정

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04. 전자회로실험 결과보고서_등가 회로 및 중첩의 원리_Thevenin 등가 회로, Norton 등가 회로

실험 3 등가 회로 및 중첩의 원리결과보고서4 주차. 결과보고서과목전자회로실험학번이름소속분반/조제출일21. 실험 제목- 실험3. 등가 회로 및 중첩의 원리2. 실험 목적- Thevenin 등가 회로와 Norton 등가 회로를 이해하고, 실험으로 확인한다.- 중첩의 원리를 이해하고, 실험으로 확인한다.3. 실험 준비물- 전원 공급기(Power supply)- 멀티미터(Multimeter)- 빵판(Bread board)- 저항 1.0k OMEGA, 2.0k OMEGA, 3.0k OMEGA, 4.0k OMEGA, 330OMEGA, 가변저항기(5.0k OMEGA)4. 실험 결과(1) 아래의 회로에 대하여 다음의 과정을 차례로 실행하여 아래의 표들을 완성하시오.[1.1] 단자 a, b 사이에 저항값_{ }R_{L }을 아래의 표와 같이 차례로 변화시키면서R_{L } 양단의 전압과R_{L }을 통해 흐르는 전류를 측정하시오.① 실험결과R_{L }=1k OMEGAR_{L }=2k OMEGAR_{L }=3k OMEGAR_{L }=4k OMEGA전압전류전압전류전압전류전압전류예비보고서측정값1.000V1.000mA1.250V625.00muA1.364V454.55muA1.429V357.14muA가변저항 측정값1.076k OMEGA1.994k OMEGA3.04k OMEGA4.01k OMEGA오차0.076k OMEGA0.006k OMEGA0.04k OMEGA0.01k OMEGA전압측정값1.031V1.257V1.377V1.439V오차0.031V0.007V0.013V0.01V전류측정값0.93mA0.61mA0.44mA0.34mA오차0.07mA0.015mA0.01455mA0.01714mA② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는 가변저항을 1k OMEGA, 2k OMEGA, 3k OMEGA, 4k OMEGA으로 저항값을 바꿔주면서 각각의 양단의 전압과 전류를 측정해 보았다. 예비보고서 측정값과 실제 멀티미터 측정값과의 오차를 분석해 보니, 미세한 오차가 있다. 실험할 때, 가변저항 값을 맞출 때를 측정해 보았다. Pspice를 통한 측정값과 멀티미터 측정값에는 0.013의 오차가 생겼다. Pspice를 통한 측정값을 구할 때10 TIMES { 1} over {3 } TIMES { 1} over { 2} = { 5} over {3 }=1.6666…≒1.667V 로 소수점 넷째 자리에서 반올림함으로써 Pspice를 통한 측정값에 애초에 조금의 오차가 있었다. 멀티미터로 측정함에 있어서도 멀티미터 내부의 저항을 무시 할 수 없으므로 여기서도 조금의 오차가 생겼을 것이다.[1.3] 회로의 전원V_{1 }을 단락시키고 a, b 단자에 대한 저항R_{th }를 측정하시오.R_{th }=0.667k OMEGAR_{th }=0.664k OMEGAPspice 회로도멀티미터 측정값② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는 전원V_{1 }을 단락 시키고 a, b 단자에 대한 저항R_{th }를 측정해 보았다. Pspice를 통한 측정값과 멀티미터 측정값에는 0.003k OMEGA의 오차가 생겼다. Pspice를 통한 측정값을 구할 때{ 2 TIMES 1 } over {2 +1 } = {2 } over {3 }k OMEGA=0.6666…=0.667k OMEGA 로 소수점 넷째 자리에서 반올림함으로써 Pspice를 통한 측정값에 애초에 조금의 오차가 있었다. 여기에 기계적인 오차도 무시할 수 없을 것이다.[1.4] 측정된 전압V_{oc }와 저항값R_{th }에 따라 테브난 등가 회로를 그리시오. 브레드 보드 한편에 얻어진 테브난 등가 회로를 실제 구성하시오.V_{oc }=1.66V,R_{th }=0.669k OMEGA으로 설정하고 회로구성Pspice 회로도실제 시험 회로구성② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는 측정된 전압V_{oc }와 저항값R_{th }에 따라 테브난 등가 회로를 구성하였다. 회로를 구성함에 있어서 전원공급기의 V가 소수점 둘째 자리까지 밖에 나타나지지 않았다. 그래서V_{oc }=1.66V로 공급하였다. 가변저항기의 값도 최대한 0.667k OMEGA으000mA1.250V625.05muA1.364V454.60muA1.429V357.19muA가변저항 측정값1.093k OMEGA2.036k OMEGA3.045k OMEGA4.02k OMEGA오차0.093k OMEGA0.036k OMEGA0.045k OMEGA0.02k OMEGA전압측정값1.092V1.290V1.404V1.472V오차0.092V0.04V0.04V0.043V전류측정값0.97mA0.62mA0.45mA0.35mA오차0.03mA0.00505mA0.0046mA0.00719mA② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는 테브난 등가회로를 구성하고 가변저항을 1k OMEGA, 2k OMEGA, 3k OMEGA, 4k OMEGA으로 저항값을 바꿔주면서 각각의 양단의 전압과 전류를 측정해 보았다. 예비보고서 측정값과 실제 측정값과의 오차를 분석해 보니, 미세한 오차가 있다. 회로를 실제로 구성함에 있어서 전원공급기의 V가 소수점 둘째 자리까지 나타나서V_{oc }=1.667V로 공급하지 못하였다. 0.007V차이로 1.66V를 공급하였다. 그런데 실험 도중 전원공급기를 보니 1.67V와 1.66V를 왔다 갔다 하는 것을 보게 되었다. 정확히 1.66V도 1.67V도 아닌 그 사이값으로 V를 넣다 보니 여기서 오차가 발생했다고 본다. 가변저항기의 값 또한 최대한 0.667k OMEGA으로 정확하게 설정하려고 노력하였으나 0.002k OMEGA의 차이가 생겨R_{th }=0.669k OMEGA로 설정되었다. 또한 기계적인 차이(멀티미터의 저항) 또한 무시하지 못할 것이다.[1.6] 테브난 등가 회로를 통해 얻어진 측정값과 주어진 회로를 통해 얻어진 측정값을 비교하시오.① 실험결과멀티미터 측정값R_{L }=1k OMEGAR_{L }=2k OMEGAR_{L }=3k OMEGAR_{L }=4k OMEGA전압전류전압전류전압전류전압전류주어진 회로가변저항 측정값1.076k OMEGA1.994k OMEGA3.04k OMEGA4.01k OMEGA테브난 등가회로가변저항 측정값1.093k .04mA0.01mA0.01mA0.01mA② 결과 분석 및 고찰: 테브난 등가회로를 이용한 측정값과 주어진 회로를 통해 얻어진 측정값을 비교해보았더니 미세한 오차가 발생하였다. 하지만 기계적인 오차와 처음에R_{L =1k OMEGA, 2k OMEGA, 3k OMEGA, 4k OMEGA으로 저항값을 설정할 때 가변저항이 예민하고, 정확히 1k OMEGA, 2k OMEGA, 3k OMEGA, 4k OMEGA으로 저항값을 맞춰서 바꿔줄 수가 없어서 여기서부터 조금씩 오차가 생긴 것을 감안하면 테브난 등가회로를 통해 얻어진 측정값과 주어진 회로를 통해 얻어진 측정값이 거의 같다고 볼 수 있다.(2) 다음 회로에 대하여 다음의 과정을 차례로 실행하여 표들을 완성 하시오.[2.1] 주어진 회로를 구성하고,I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정하여 아래의 표를 완성하시오.① 실험결과I_{1 }I_{2 }I_{3 }Pspice측정값8.361mA-7.241mA1.120mA멀티미터측정값8.18mA-7.20mA1.08mA오차0.181mA0.041mA0.04mA② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는 주어진 회로를 구성하고,I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정하였다. 전류는 직렬로 연결하여 측정하여야 하므로 점프선을 이용해서 회로를 오픈 시켜놓고 그 사이를 멀티미터로 측정하였다. Pspice 측정값과 멀티미터 측정값 사이에 미세한 오차가 발생하였다. Pspice는 소수점 셋째 자리까지 측정한 반면 멀티미터는 소수점 둘째 자리까지 측정되어서 오차가 발생할 수밖에 없었다고 생각한다.[2.2]V_{1 }은 그대로 두고V_{2 }는 단락 시킨 상태로I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정하여 아래의 표를 완성하시오.① 실험결과I_{1 }I_{2 }I_{3 }Pspice측정값10.03mA-6.689mA3.345mA멀티미터측정값9.28mA-6.46mA3.25mA오차0.75mA0.229mA0.095mA② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는V_{1 }은 그대로 두고V_{2 }는 단발생하였고, 멀티미터 측정값으로 KCL이 성립하는지 따져보았을 때,I_{1 }+I_{2 }-I_{3 }=9.28+(-6.46)-3.25=-0.45mA로0.45mA의 오차가 발생하였다. Pspice로 측정했을 때보다 멀티미터로 측정했을 때 더 오차가 컸는데, 이는 측정값의 유효숫자의 개수에 따른 정확성의 차이도 있겠지만 멀티미터 자체의 기계적 오차도 배제할 수 없다고 생각한다.[2.3]V_{2 }는 그대로 두고V_{1 }은 단락 시킨 상태로I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정하여 아래의 표를 완성하시오.① 실험결과I_{1 }I_{2 }I_{3 }Pspice측정값-1.672mA-551.84mu A-2.224mA멀티미터측정값-1.62mA-0.54mA-2.21mA오차0.052mA0.01184mA0.014mA② 결과 분석 및 고찰: 이번 실험에는V_{2 }는 그대로 두고V_{1 }은 단락 시킨 상태로I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정하였다. 전류의 방향을 생각하여 부호를 붙여주었었고, 멀티미터로 측정을 할 때는 원하는 부호가 나오지 않았을 경우 멀티미터의 빨간색 핀과 검은색 핀의 자리를 바꿈으로써 극성을 반대로 만든 뒤 측정하였다. Pspice 측정값과 멀티미터 측정값 사이에는 미세한 오차가 발생하였다.[2.4] 앞서 측정된 전류값들의 관계를 중첩의 원리를 이용하여 설명하시오.① 실험결과멀티미터 측정값I_{1 }I_{2 }I_{3 }[2.2]10.03mA-6.689mA3.345mA[2.3]-1.672mA-551.84mu A-2.224mA[2.2]+[2.3]8.358mA-7.24084mA1.121mA[2.1]8.361mA-7.241mA1.120mA오차0.003mA0.00016mA0.001mA② 결과 분석 및 고찰: [2.2]은V_{1 }은 그대로 두고V_{2 }는 단락 시킨 상태로I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정한 값이고, [2.3]은V_{2 }는 그대로 두고V_{1 }은 단락 시킨 상태로I_{1 },I_{2 },I_{3 }를 측정한 값이다. 있다.

공학/기술| 2020.12.16| 7페이지| 1,000원| 조회(155)

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2. 키르히호프의 전압·전류법칙＆전압분배결과보고서(C반1조)15주차 결과보고서과목전자회로실험학번이름소속분반/조제출일1. 실험 제목- 커패시터의 충, 방전2. 실험 목적- Capacitor의 충전 및 방전에 대해 이해하고 실험을 통해 확인한다.- RC 시상수에 대해 이해한다.3. 실험 준비물- 오실로스코프(Oscilloscope)- 전원 공급기(Power supply)- 함수 발생기- 멀티미터(Multimeter)- 빵판(Bread board)- 저항(Resistance) : 200kOMEGA , 2kOMEGA - 커패시터(Capacitor) : 47uF, 2.2uF4. 실험 결과- 실험1) 커패시터의 충전과 방전? (주교재 p.46 3번 실험)① Pspice 회로도4. 커패시터의 충, 방전결과보고서② 실험결과 비교Pspice실험값실제 실험값실제 실험값a. 계산값 ( Pspice실험값 )이 론 값측 정 값|오차|최고전압5V5V0V시상수0.44s0.451s0.011sb. 실험값 ( 오실로스코프 실험값 )이 론 값측 정 값|오차|최고전압 (커서1)5V5.12V0.12V최소전압 (커서2)0V1.92V1.92V시상수0.44s0.44s0s③ 결과 분석 및 고찰-오차원인: 전원에서 정확한 전원을 주지 못함.빵판에 연결된 전선에 미세한 저항이 존재함.오실로스코프 내부저항이 존재함.각각의 저항에는 5%의 오차가 존재함.디지털 멀티미터의 저항이 존재함.-고찰: 은 스위치가 열려 전원이 공급되지 않는 시점인 0.1s이후에는 커패시터가 전원의 역할을 한다. 즉, 스위치가 열리면 저항에서 소모되는 에너지를 커패시터가 공급한다. 이때, 전류의 방향은 반대가 되며 저항에 걸리는 전압은 초기에 커패시터에 저장된 전압과 같았다가 점차 0이 된다.실험에서 커서1과 2를 돌리는 바(bar)가 예민해서 정확히 5V에 맞추기 어려웠고, 최고전압인 그 값조차도 5V가 아닌 5.12V로 0.12V만큼의 오차가 발생하였다. 또한, 5V전압의 63.2%인(5*(1-0.632)=)1.84V에도 정확히 맞추는 데에 어려움이 있었다. 이는 위에 제시된 오차의 원인중 하나라고 생각한다. 하지만, bar를 통해 맞춘 5.12V와 1.92V의 차이에 대해 측정종류를 시간으로 바꾼 후 측정해보니 시상수인 0.44s가 정확히 나왔다. 특별히 이번 실험에서는 오차의 원인중 하나인 저항의 오차를 줄이기 위해 점프선을 적게 사용하였다.- 실험2) 커패시터의 충전과 방전? (주교재 p.46 4번 실험)실험4. 커패시터의 충, 방전① Pspice 회로도② 실험결과 비교Pspice 실험실제 실험Pspice실험실제 실험실제 실험a. 계산값 ( Pspice실험값 )계 산 값측 정 값|오 차|전압(`V`)1.84V1.8416V0.0016V시상수(`sec`)94ms94.31ms0.31msb. 실험값 ( 오실로스코프 실험값 )이 론 값측 정 값|오 차|최고전압 (커서1)5V5.2V0.2V최소전압 (커서2)1.84V1.92V0.08V시상수94ms100ms6ms③ 결과 분석 및 고찰-오차분석: 빵판에 연결된 전선에 미세한 저항이 존재해서 전압에 오차.디지털 멀티미터의 저항에 따른 오차.2KΩ저항에 5%의 오차가 존재하므로 생기는 오차.-고찰: 은 0.9ms가 되는 시점까지는 충전과 방전을 되풀이하다가 커패시터가 방전하게 된다. 그리고 시상수가 94ms이지만 100ms단위로 조절되기 때문에 오차가 존재하지만 0.1s로 설정할 수밖에 없었다. 시상수를 맞추기 위해 ?V값을 3.16V로 맞추어야 하는데 최대전압을 5V로 맞추는 과정에서 5.2v로 맞추면서 커서2의 최소 전압값을 ?V값의 오차를 최소화하기 위해 1.92V로 맞추었다. 이 과정에서 시상수 측정값에 오차가 발생하였다.진폭의 1/2배로 전압을 주어야 하므로 약2.5V로 전압을 주었다. 주파수가 5KHz이기 때문에 주기는 20ms 이고 DUTY의 1:1비율로 펄스파를 그리기 위해 PW는 PER의 1/2의 값으로 설정해 주었다. 2번 실험도 마찬가지로 저항의 오차를 줄이기 위해 점프선의 사용을 최소화하였다.5. 고찰 및 토론: 이번 실험에서는 커패시터의 충전 및 방전에 대해 그래프로 확인해 보았다. 시상수의 개념에 대해 배웠다. 즉, 스위치가 열리는 시간을 설정했다면, 그 시간이후에 스위치가 열리면서 실험에서 인가한 전압5V의 63.2%인 1.84V가 되는 시점이 있었고(5V TIMES (1-0.632)=1.84V ), 그 시점에서 만약 스위치가 열리는 시간을 지정했다면, 그 시간만큼을 빼면 그 값이 시상수임을 알 수 있다. 그리고 그래프를 통해 커패시터는 회로에 열고 닫히는 스위치가 닫히더라도 바로 전압이 변하지 않고 서서히 줄어드는 특성을 그래프를 통해 확인했으므로, 커패시터는 과전류가 흐르는 것을 막으려는 특징이 있음을 확인할 수 있다.전체적으로 실험에서 조금씩 오차가 생성되었다. 계산값과 시뮬레이션값과 오실로스코프의 결과값에 크고 작은 오차가 있었는데 오실로스코프 자체에 있는 저항에 의한 기계적 오차를 무시할 수 없었고, 우리가 사용하는 저항은 정확성이 떨어져 각각의 저항에서 약 5%의 오차가 있다. 또, 사용을 최소화했더라도 존재하는 점프선의 저항과 빵판에 구성된 도선에도 미세한 저항과 디지털 멀티미터에서 작은 저항이 있어서 실험의 오차가 발생하였다고 본다.

공학/기술| 2020.12.16| 6페이지| 3,000원| 조회(255)

전자회로실험, 예비보고서, 전원공급기, R-C 직렬회로, 커패시터의 충방전, Ps..

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