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휘스톤브리지를 이용환 전기저항 측정 예비레포트

휘스톤브리지를 이용환 전기저항 측정[예비 Report][휘스톤브리지를 이용환 전기저항 측정]◆ 실험 목적- 휘스톤 브리지의 구조와 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정한다.◆ 실험 원리키르히호프의 법칙- 전지나 저항이 여러 개 연결된 복잡한 회로에서는 옴의 법칙으로 각 부분에서의 전류, 전압 관계를 정확히 구할 수 없다. 이러한 문제점을 해결한 것이 키르히호프의 법칙 이다.① 제1법칙(전하량 보존법칙)◆ 외부에서 전하의 출입이 없는 닫힌 회로내에서 흐르는 전하의 양은 증가하거나 감소하지 않는데 이를 전하량 보존 법칙이라 한다. 다시 말하여 그림의 접합점 A나 B에 흘러 들어오는 전류의 합과 흘러 나가는 전류의 합은 같다.◆ (A점에 유입전류 합) = (A점에서의 유출전류 합) 이므로혹은◆ (B점에서 유입전류 합) = (B점에서의 유출전류 합) 이므로혹은② 제2법칙 (에너지 보존법칙)◆ 전위는 +1C의 전하가 갖는 에너지(일)를 말한다.일반 건전지의 전압이 1.5V(1.5J/C)라는 것은 건전지에서 전하가 나올 적에 전하 +1C당 1.5 J의 에너지를 가지고 나옴을 의미 하므로◆ 전기회로에서 +1C의 전하는 전원의 전압(전위차)만큼 에너지를 갖고 나와 에너지가 증가하여 전위가 높아지고, 저항을 통과할 때는 저항에 걸리는 전위차 만큼 일을 하게됨으로 갖고 있는 에너지가 감소하여 전위가 낮아진다.◆ 그러므로 임의의 닫힌 회로내에서 전지의 기전력에 의해 높아진 전위(역방향일 때는 낮아짐)의 합은 저항에 의해 낮아진 전위(역방향일 때 높아짐)의 합과 같기 때문에 다음과 같은 식을 세울 수 있습니다.폐회로 ABCDA에서폐회로 ABEA에서폐회로 AEBCDA에서단, 기전력과 전류이 방향은 역방향일 때 (-) 값을 취해 주어야 한다.(2) 휘이트스톤 브리지휘스톤 브리지는 그림1(a) 와 같이 저항 R1, R2, Rk와 Rx를 연결하고, 점 a와 b 사이를 검류계 G로 연결하여 두점 사이의 전위차를 알아 볼수 있게 한 장치이다. 이 휘스톤 브리지는 R1과 R2 및 Rk를 적당히 조절하여 검류계 (G)에 전류가 흐르지 않 게 하여 평형 조건을 찾는 영점법(null-souparison method)을 사용한다. 검류계에 있는 스위치를 닫았을때 검류계 의 지침이 0이 된다는 것은 a와 b점 사이에 전 류가 흐르지 않는다는 것을 말하며, a와 b점은 등전위 점이 되었다는 뜻이다. 이것은Vab = IkRk 와 Vbc = I1R1이 같다는 뜻이므로Ik Rk = I1 R1Ix Rx = I1 R1이 성립된다. 지금 R1과 R2, Rk와 Rx는 서로 연결 되어 있다. 검류계를 통하는 전류가 0이므로 I1 = I2, Ik = Ix 가 되어, 식Ik Rk = I1 R1 과 Ix Rx = I1 R1의 비를 취하면 Rx / Rk = R1 / R1 를 얻는다. 즉, Rx = Rk ( R2 / R1) 그림 1(b)와 같은 습동선형 휘트스톤 브리지에서, R1과 R2는 단 면적A 이고 비저항이 ρ인 균일 저항선의 선분으로 되어 있다. 따라서, 단위길이다 저항은 일정하다. 따라서 각선분의 저항 R1과 R2는 그 길이에 비례한다. R1에 해당하는 선분의 길이는 l1, R2에 대한 선분의 길이를 l2라 하면 R1, R2는R1 = ρ·L1/AR2 = ρ·L2/A따라서,식을 식Rx / Rk = R1 / R1 에 대입하면 Rx는 R = Rk (l2/l1)이다. 따라서, l1과 l2를 측정하고, Rk의 값을 정확히 앎으로써, Rx를 정확히 측정할 수 있다. 한편 미지저항 Rx를 정밀하게 측정하는 장치로는 Dail형 휘트스톤 브리지와 저항상자형휘트스톤 브리지가 있다.◆ 실험 기구 및 장치1) 습동선형 휘트스톤 브리지2) 정밀한 가변저항 상자(최소눈금 1Ω에서 최대 10,000Ω까지)3) 감도 높은 검류계4) 두 개의 스위치 K1, K25) 전원(1.5~3V의 건전지)6) 네 개의 저항체 (색코드가 있는 것)◆ 실험방법1) 그림 1 (b)와 같이 회로를 연결한다.2) Rx에는 측정하고자 하는 저항을 연결 하고, Rk에는 가변저항상자을 연결한다.3) 검류계보호용 고정저항 10,000Ω을 SPST 스위치 (단극진자 스위치) K1에 병렬로 연결하고 스위치를 off로 한다.4) R1 과 R2는 검류계끝에 연결된 접촉단자(b점)의 위치에 따라 선분의 길이 l1과 l2를 측정하여 결정한다.5) 전지와 전원 스위치 K1(이스위치는 off로 놓고)을 연결한다.6) 먼저 색코드(color code)가 붙어있는 저항체 중 하나를 미지저항 Rx로 생각하고, 이 브리지법으로 측정하여 색코드의 색과 비교하자.7) 미지저항 Rx로 선택된 저항체의 색코드를 보고, 그 저항의 평균값 Rn과 오차범위(tolerance)를 보고서의 표에 기입한다.

공학/기술| 2011.11.09| 4페이지| 1,000원| 조회(174)

저항, 회로, 전기, 휘스톤 브릿지, 전기저항 측정

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휘스톤브리지를 이용한 전기저항 측정 결과레포트

휘스톤브리지를 이용환 전기저항 측정[결과 Report][휘스톤브리지를 이용한 전기저항 측정]◆ 실 험 결 과실험습동선위치/(Ω)의 실제값(kΩ)(tester로 잰 값)cmcmA100Ω11898.090.80.47B10kΩ9730.030.30.47C10kΩ40601.51513D10kΩ78220.282.82.7◆ 토 의예비 레포트에서 구한 식이이므로 각 실험의 결과 값을 앞의 식에 대입해 보면 실험 A 는값이 0.8kΩ이 나왔고 실험 B는 0.3kΩ, 실험 C는 15kΩ이, 실험 D는 2.8kΩ이 나왔다. 이 실험 결과 값을의 실제 값과 비교했을때의 값이 실험 A에서 측정이 잘 되지 않아서 오차율이 50%나 나왔으나 실험 B에서는 어느정도 실험이 제대로 이루어져서 거의 실제 실제값과의 차이가 겨우 0.17kΩ밖에 나지 않았다. 그 이후의 실험인 실험 B는 2kΩ의 차이가 났으며 실험 D의 경우에는 실험값과 실제값의 오차가 0.1kΩ밖에 나지 않았다. 실험 오차의 원인은 실험기구의 전선과의 접합 부분이 제대로 맞물리지 않아서 실험값이 변했을 수도 있고 측정과정에서 검류계의 끝부분에 흠집이 많이 나아 있어 제대로 접합되지 않았거나 측정중 약간 눕혀 측정하여 닿는 면적이 넓어져서 저항값이 다르게 나왔을수도 있다. 하지만 실험 후반으로갈수록 실험값과 실제값의 오차가 줄어드는 것으로 보아 검류계의 측정방법에서 실수가 있었던 것으로 보인다.

공학/기술| 2011.11.09| 2페이지| 1,000원| 조회(391)

전기저항, 휘스톤 브릿지, 결과레포트, 전기저항 측정, 오차율

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콘덴서 충방전 결과레포트 평가A+최고예요

콘덴서 충방전[결과 Report][콘덴서 충방전]◆ 실 험 결 과저항(R) = 205Ω, 축전기(C)= 4V1) 충전시간(S)6***************************************120전압(V)0.490.951.441.591.852.132.372.582.762.933.093.183.293.383.463.543.593.653.693.732) 방전시간(S)6***************************************120전압(V)3.252.832.502.181.901.661.451.261.100.920.840.740.650.570.500.430.380.310.290.263) 시간 상수를 사용하여 처음 전하량의 반이 될 때의 시간을 구해 보시오.42초◆ 토 의- 실험을 하기에 앞서 적절한 실험 값을 얻기위해서 적절한 저항을 찾았다. 너무 작은 저항값을 가진 저항은 충/방전이 매우 빨리 일어나 실험결과 값을 자세히 얻기 힘들었다. 적절한 저항을 찾아서 실험한 결과값은 실험에서 얻을 수 있는 예상 결과와 크게 다르지 않게 나왔다. 멀티 메타의 내부저항을 고려하지 않아 약간의 오차가 있었으며, 완전히 방전시킨뒤 충전시키는 과정에서 콘덴서를 꽂아 놓기만 해도 약간의 전하가 충전되어 시작부터 약간의 오차가 발생하였고 충전과정에서 시간이 흐름에 따라 충전속도가 현저히 떨어져서 충전 목표였던 4V까지는 완전히 충전시키기 힘들었고 120초 (약 2분)의 시간이 흐르고 3.73V로 거의 4V가 충전되어 실험을 중단하였다. 그 후에 방전 실험에서 방전을 시작하자마자 매우 빠른 속도로 충전되었던 전하들이 방전되었고 총 120초의 측정 시간 중에서 약 42초 가량에 충전되었던 전하가 반으로 방전되었다. 따라서 이론값과 비슷하게 초반에 매우 급격하게 충·방전이 일어나고 시간이 지남에 따라 그 속도가 현저히 줄어드는 것을 알수있다.

공학/기술| 2011.11.09| 3페이지| 1,000원| 조회(394)

저항, 콘덴서, 충방전, 콘덴서 충방전, 저항값, 방전실험

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콘덴서 충방전 평가A좋아요

[콘덴서 충방전]◆ 실험 목적- 콘덴서의 충전, 방전 될 때의 시간에 따른 전류 전압의 변화를 그래프를 이용하여 분석하여 본다.◆ 실험 원리< 그림 2 회로도>스위치 S를 a에 연결하면 충전이 되고, S를 b에 연결하면 방전 실험을 할 수 있다.스위치를 a위치에 연결하고 충전 실험을 할 때 전류와 전압의 변화를 알아 보자.그림 2에서 키르히호프 법칙에 의하여 다음의 식을 얻을 수 있다.여기서 는 콘덴서의 전압이다. 이 식은 다음과 같이 다시 쓸 수 있다. 그리고 이므로 이식은 다음과 같이 쓰여 진다. 이것이 콘덴서의 충전 시 만족하는 미분 방정식이다. 또한 이식을 만족하는 해는 다음과 같다.여기서 초기 조건이 일 때 이라고 하면, 이식에 의해 전류는 다음과 같이 쓸 수 있다. 한편 콘덴서에 걸리는 전압 는 이식에 의해서 이 되며, 저항에 걸리는 전압(VR)은이 된다. 그러므로 콘덴서에 걸리는 전압와 회로에 흐르는 전류를 시간의 변화에 따라 측정 함으로써 콘덴서에 충전되는 전하량 를 알아볼 수 있다.식(6)과 식(7)에 의한 와 의 그래프는 다음과 같다.< 그림3 충전 시 시간에 따른 전압의 변화 >위 식에서 exponent는 dimension이 없어야 하므로, 는 시간의 dimension을 가져야 한다. 그러므로 이것을 시 상수(time constant)라고 하며, τ로 표시한다. 이것은 식(4)에 의하면 평형 상태의 전하량의 63%로 충전 될 때의 시간과 같다.회로에서 전압 를 공급 하였을 때, 식 (5)에 의해 초기 전류가 로 저항을 통하여 흐르다가점차 콘덴서에 전하가 충전되면서 콘덴서의 전압이 증가하고 이에 반해 전류 값은 감소하게 된다.또한 저항에 걸리는 전압도 콘덴서 전압이 증가함에 따라 점차 감소하게 된다.초기에는 전류 값과 전압 값이 급격히 변화하다가 시간이 흐를수록 서서히 변화하게 된다. 시간의 변화에 따른 콘덴서의 전압과 회로에 흐르는 전류를 측정하면 이를 확인 할 수 있다.이번에는 스위치를 b로 위치 시켜 콘덴서 방전 시의 전류, 전압의 변화를 알아 보자.키르히호프의 법칙에 의해 이고, 이에 해당하는 해는이다. 여기서 시 상수(time constant)는 충전 시와 같은 내용이며, 일 때에는 콘덴서의 전하는 로 감소되고 이는 초기 충전 전하량의 37%에 해당하는 양이다.방전되는 동안의 전류의 변화는 이다.실험 기구콘덴서 충방전용 측정 명판전원장치콘덴서 팩저항팩스톱워치디지털 멀티메타 혹은 검류계전류측정용 저항◆ 실험 방법< 전압의 변화에 따른 콘덴서 충 방전 실험>R = 100㏀, C = 470㎌부품을 실험 판에 설치한다.전압을 10V로 조정한다.충 방전 선택 스위치를 charge로 선택하고 동시에 스톱워치를 start한다.충전 시 전류, 전압, 시간을 측정하여 표 1에 기록한다.충전 실험을 끝내고, 충 방전 선택 스위치를 discharge로 선택하여, ③과 같은 방법으로 방전시 전류, 전압, 시간을 측정하여 표 1에 기록한다.방전실험 후 콘덴서의 전압이 0이 되도록 조정하고, 충 방전 선택 스위치는 중간으로 위치시킨다.전압을 증가 시키며 ③∼⑤의 실험을 반복하여 표 1을 완성한다.< 저항 변화에 따른 콘덴서의 충 방전 실험>전압을 10V로 고정하고 콘덴서는 1000㎌으로 고정한다.저항 10㏀을 설치한다.충 방전 선택 스위치를 charge로 선택하고 동시에 스톱워치를 start한다.충전 시 전류, 전압, 시간을 측정하여 표 2에 기록한다.충전 실험을 끝내고, 충 방전 선택 스위치를 discharge로 선택하여, ③과 같은 방법으로 방전시 전류, 전압, 시간을 측정하여 표 2에 기록한다.방전실험 후 콘덴서의 전압이 0이 되도록 조정하고, 충 방전 선택 스위치는 중간으로 위치시킨다.저항을 증가 시켜 설치한 후 ③∼⑤의 실험을 반복하여 표 2를 완성한다.전압 10V, R = 10㏀으로 고정하여 설치한다.콘덴서 470㎌을 설치한다.충 방전 선택 스위치를 charge로 선택하고 동시에 스톱워치를 start한다.충전 시 전류, 전압, 시간을 측정하여 표 3에 기록한다.충전 실험을 끝내고, 충 방전 선택 스위치를 discharge로 선택하여, ③과 같은 방법으로 방전 시 전류, 전압, 시간을 측정하여 표 3에 기록한다.방전실험 후 콘덴서의 전압이 0이 되도록 조정하고, 충 방전 선택 스위치는 중간으로 위치시킨다.콘덴서를 증가 시켜 설치한 후 ③∼⑤의 실험을 반복한다.

공학/기술| 2011.11.09| 4페이지| 1,000원| 조회(182)

저항, 콘덴서, 스위치, 충방전, 콘덴서 충방전

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옴의 법칙 예비레포트

옴 의 법 칙[예비 Report][옴의법칙]◆ 실험 목적- 주어진 저항의 양단의 전위차의 변화에 따른 전류의 변화, 전압이 일정할 때 저항의 변화에 따른 전휴의 변화, 전휴가 일정할 때 저항의 변화에 따른 전압의 변화를 실험을 통해 알아본다.◆ 실험 원리1)전류-단위시간 동안 어떤 도선의 단면을 수직으로 통과하는 전하량으로서 단위는 암페어이고 A로 표시, 전압-단위 전하가 같는 전기적인 에너지로 단위는 볼트이며 V로 표시, 저항-옴의 법칙으로부터 얻을 수 있고 단위는 V/A이고 Ω으로 표시2)옴의 법칙 - V=IR옴의 법칙은 전기 회로에서의 전압, 전류, 저항의 관계를 나타내는 것으로 도체 내에 흐르는 전류는 그 도체에 인가한 전압에 비례하고 도체가 가진 저항에 반비례한다는 것이다. 옴의 법칙은 모든 전기 회로에 적용되는 기본 법칙이며 회로의 전체적으로나 부분적으로나 다 같이 적용되는 법칙이다. 회로는 전원에서부터 전류가 흐를 수 있는 길을 구성하는 것으로 구성방법에 따라 직렬회로, 병렬회로, 직·병렬회로 등으로 구분할수있다.3)직병렬합성저항-옴의 법칙을 이용하여 직렬회로에서의 합성 저항을 구할 때 식은R=R₁+R₂+R₃+.....+Rn 이다.-옴의 법칙을 이용하여 병렬회로에서의 합성 저항을 구할 때 식은R=1/(1/R₁+1/R₂+1/R₃+.......+1/Rn)-저항의 직렬과 병렬 회로가 함께 있을 때에는 직렬합성 저항과 병렬합성 저항의 합이 이 회로의 전체 합성 저항이 된다.◆ 실험 기구 및 장치1) Multimeter 혹은 전압계2) 전압계3) 전류계4) 전원 공급장치 혹은 배터리5) 저항6) 옴의 법칙 실험기◆ 실험 방법실험Ⅰ. 저항 R이 일정할 때c 전압과 전류와의 관계1) 회로를 장치한다. 이때 k1, k2의 스위치는 열려있어야 한다. 그리고 붉은 단자는 (+),검은 단자는(-)에 연결한다.· k1스위치 : 전원스위치· k2스위치 : 가변저항 연결 스위치로서 회로에 많은 전류가 흐를 때 가변 저항을 조절하여전류의 양을 조절할 수 있다.① 실험은 전류계와 multimeter 또는 전압계를 사용한다.② 전류계, multimeter의 range를 mA로 맞춘다.③ 회로 연결에 있어서 항상 전류계는 직렬로 연결하고 저압계는 병렬로 연결한다.2) 전력 공급 장치 왼쪽의 가변 전압계는 전압을 10V가 되도록 맞추고 전류장치는 최대로돌려놓는다.3) 회로를 제대로 구성했으면 k1, k2의 스위치를 연결한다.4) 회로의 저항 R은 20kΩ의 연결하고 전압계의 눈금은 5V를 가리키도록 한다.5)실험 과정 3)에서 가변저항기를 좌우로 움직여 전압계가 5V 단위로 올라가도록 하여그때마다의 전압과 전류를 읽는다.6)실험 과정 3), 4)에서 저항을 각각 2kΩ, 3kΩ, 4kΩ, 5kΩ으로 바꾸어 실험을 반복한다.7)실험 과정 2, 3, 4, 5, 6 의 경우에 대한 data로 저항이 일정할 때의 전압고 전류의 관계를 표로 작성하고 그래프로 그린다.실험Ⅱ. 전류 I가 일정할 때 저항과 전압의 관계1) 회로를 장치한다.2) 가변저항기를 한쪽 끝으로 이동시킨 후 스위치를 연결시킨다. Multimeter에 연결 된전류 I를 3mA로 가변 저항기를 이용해서 맞춘다.3) 회로의 전류를 3mA보다 조금 크게 맞추고 저항을 각각 1kΩ, 2kΩ, ... , 5kΩ으로 바꾸어

공학/기술| 2011.11.09| 4페이지| 1,000원| 조회(395)

전압, 직렬, 옴의법칙, 전기회로, 병령

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옴의 법칙 결과레포트

옴 의 법 칙[결과 Report][옴의법칙 실험]◆ 실 험 결 과1)저항 1kΩ전압 (V)전류 (mA)54.81109..722)전압 5V저항 (kΩ)전류 (mA)15.0622.553)전류 1.5mA저항 (kΩ)전압 (V)11.523◆ 토 의1) 실험을 통해서 저항의 값이 고정되어 있을때. 전압을 높여줌에 따라 전류의 값도 높아지는데 그 비율이 전압이 2배가 되는 만큼 전류의 값도 거의 2배가 되게 나왔다. 따라서가 성립 하는것을 알수있다.2) 실험을 통해서 전압이 5V로 고정되어 있을때, 저항을 1kΩ에서 2kΩ으로 올려줬을때의 전류 값을 측정해 보았는데 전압이 고정되어 있을시에 저항값이 증가함에 따라서 전류의 값이 감소하는 것을 알수있다. 그런데 그 비율이 저항이 2배 높아졌을때 전류의 값이 약 1/2배 되는 것을 알 수 있고 즉 옴의 법칙가 성립함을 알수 있다.3) 실험은 통해서 전류의 값이 1.5mA로 고정되게 주어졌을 때 저항의 변화에 다른 전압을 측정하는 실험이다. 저항을 실험 2)와 마찬가지로 1kΩ에서 2kΩ으로 변화 시켜주고 전압의 크기를 변화시켜 전류가 1.5mA가 나오도록 실험을 하였다. 전류의 값이 1.5mA가 나오는 전압의 값은 저항이 2배가 되었을때 전압이 2배가 되어야지 고정된 전류의 값이 나온다는 사실을 실험을 통해서 알수있었다. 따라서 실험 3)또한 실험 1)과 2)와 마찬가지로 옴의 법칙인가 성립한다는 것을 실험을 통해서 알수있다.즉, 실험 1), 2), 3)을 통하여 옴의 법칙이 성립한다는것을 확인할수 있다. 하지만 실험 도구에 가해지는 미세한 외부요인들 때문에 실험값이 정확히 나오지않고 약간의 오차가 나왔다. 하지만 거의 이론값에 비슷하게 나와서 실험이 어느정도 잘된 것임을 알수있다.◆ 참고 자료- 참고 서적 : 대학 물리학, 물리학 실험 (건국대학교 물리학과.광전자물리학과)- 인터넷 : 네이버 지식in 및 위키백과기전력 측정(전위차계)[예비 Report]신현덕 교수님송종완 조교님전기공학과200811060연 준 석◆ 실험 목표- 기전력을 알고있는 표준전자와 습동전위차계(slide wire potentiometer)를 이용하여 미지 전지의 기전력을 측정한다.◆ 실험 원리- 그림 2.6.1과 같은 회로에서AB는 굵기가 같은 습동형의 긴 저항선이고, E는 표준전지의 기전력이고, E는 측정하고자 하는 전지의 미지 기전력이다. V는 E표준 또는 E미지 보다 큰 기전력의 전원이다. F는 검류계 G를 위아래로 연결할 수 있는 전환 스위치이고, H는 AB사이의 저항선에 이동 접촉시키는 습동형 스위치이다. 전환 스위치 F를 옮겨서 검류계 G가 표준전지E표준와 연결되게 하고 스위치 K1, K2를 닫고 습동형 스위치 H를 적당히 이동시키면서, 검류계가 0이 되는 H의 우치 x표준 을 찾는다. 이대 x표준 의 길이에 해당하는 저항을 R표준 이라 하고, 습동저항에 흐르는 전류 I는 기전력 V에 의해서 흐르는 전류이다.따라서, 검류계 G에 전류가 흐르지 않는다는 것은 x표준 의 전위차가 E표준 의 전위차와 같음을 의미한다.(1)전환 스위치를 미지 전지 E미지 와 연결하고 습동형 스위치 H를 이동하여 검류계 G가 0이되는 지점 x미지를 찾는다. 이때 x미지 길이에 해당하는 저항을 R미지 이라 하면 위 경우와 같이(2)가 된다. 위 식 (1)과 (2)에서가 된다.여기서 x표준 과 x미지는 철사의 길이이고, S는 그 단면적, ρ는 철사의 비저항이다. 따라서, 미지 기전력 E미지 는이 된다.E표준 은 표준전지의 기전력이므로 공인된 단자 전위차의 값이다. 일반적으로, 표준전지의 기전력 E표준은 1.0183V이며, 온도에 영향을 받는다.◆ 실험 기구 및 장치1) 습동 전위차계2) 6V 건전지3) 표준전지4) 검류계 또는 TESTER5) 시험용 미지 전지 2개◆실험 방법(1) 습동형 전위차계를 이용해 그림 2.6.1과 같이 배선을 끝내고, K1 및 K2스위치를 off로놓는다(스위치를 따로 설치하지 않고 수작업으로 스위치의 역할을 대신할 수 있다)(2) 실험 조교에게 배선상태를 점검받는다.(3) 스위치 K1을 on으로 하고, 가변저항 Rv를 조절하여 습동선 AB사이의 전위차가 대략

공학/기술| 2011.11.09| 6페이지| 1,000원| 조회(217)

기전력, 옴의법칙, 미지전지, 습동전위차계, 표준전자

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기전력 측정 (전위차계) 예비 레포트

기전력 측정(전위차계)[예비 Report]◆ 실험 목표- 기전력을 알고있는 표준전자와 습동전위차계(slide wire potentiometer)를 이용하여 미지 전지의 기전력을 측정한다.◆ 실험 원리- 그림 2.6.1과 같은 회로에서AB는 굵기가 같은 습동형의 긴 저항선이고, E는 표준전지의 기전력이고, E는 측정하고자 하는 전지의 미지 기전력이다. V는 E표준 또는 E미지 보다 큰 기전력의 전원이다. F는 검류계 G를 위아래로 연결할 수 있는 전환 스위치이고, H는 AB사이의 저항선에 이동 접촉시키는 습동형 스위치이다. 전환 스위치 F를 옮겨서 검류계 G가 표준전지E표준와 연결되게 하고 스위치 K1, K2를 닫고 습동형 스위치 H를 적당히 이동시키면서, 검류계가 0이 되는 H의 우치 x표준 을 찾는다. 이대 x표준 의 길이에 해당하는 저항을 R표준 이라 하고, 습동저항에 흐르는 전류 I는 기전력 V에 의해서 흐르는 전류이다.따라서, 검류계 G에 전류가 흐르지 않는다는 것은 x표준 의 전위차가 E표준 의 전위차와 같음을 의미한다.(1)전환 스위치를 미지 전지 E미지 와 연결하고 습동형 스위치 H를 이동하여 검류계 G가 0이되는 지점 x미지를 찾는다. 이때 x미지 길이에 해당하는 저항을 R미지 이라 하면 위 경우와 같이(2)가 된다. 위 식 (1)과 (2)에서가 된다.여기서 x표준 과 x미지는 철사의 길이이고, S는 그 단면적, ρ는 철사의 비저항이다. 따라서, 미지 기전력 E미지 는이 된다.E표준 은 표준전지의 기전력이므로 공인된 단자 전위차의 값이다. 일반적으로, 표준전지의 기전력 E표준은 1.0183V이며, 온도에 영향을 받는다.◆ 실험 기구 및 장치1) 습동 전위차계2) 6V 건전지3) 표준전지4) 검류계 또는 TESTER5) 시험용 미지 전지 2개◆실험 방법(1) 습동형 전위차계를 이용해 그림 2.6.1과 같이 배선을 끝내고, K1 및 K2스위치를 off로놓는다(스위치를 따로 설치하지 않고 수작업으로 스위치의 역할을 대신할 수 있다)(2) 실험 조교에게 배선상태를 점검받는다.(3) 스위치 K1을 on으로 하고, 가변저항 Rv를 조절하여 습동선 AB사이의 전위차가 대략2V가 되도록 조절한다(tester를 이용해서)(3) 전환 스위치 F를 표준전지 E표준에 연결되도록 돌려 놓고, 스위치를 on으로 놓으면서습동단자 H를 이동해간다.(5) G에 전류가 흐르지 않는 H의 위치(x표준)를 정하고 기록한다.(6) K2 스위치를 offFH 하고, 미지 전지 E미지 에 전환 스위치 F를 옮겨 놓는다.

공학/기술| 2011.11.09| 3페이지| 1,000원| 조회(199)

회로, 전위차계, 기전력, 예비레포트, 기전력측정, 미지전지

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