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전기전자 회로실험 - KVL KCL 전압 전류 분배법칙

전기전자회로 실험제 2장KCL, KVL 과 전압 및 전류의 분배법칙(1) KCL 및 KVL표 2.1소자전압=1.3V=0.745V=3.76V=3.01V1.308V0.72V3.692V2.968V전류=1.31㎃=1.31㎃=0.37㎃=0.93㎃=0.37㎃1.309㎃1.309㎃0.361㎃0.946㎃0.361㎃① 실험 결과를 이용하여를 지나는 폐루프에 대하여 KVL 이 성립하는지 보이시오.※Vs + V1 + V2 + V4 = -5 + 1.3 + 0.745 + 3.01 = 0.055(0에 근사) KVL이 성립한다고 볼 수 있다.② 실험 결과를 이용하여를 지나는 폐루프에 대하여 KVL 이 성립하는지 보이시오.※Vs + V1 + V3 = -5 + 1.3 + 3.76 = 0.06(0에 근사) 역시 KVL이 성립 한다고 볼 수 있다.③를 지나는 폐루프에 대하여 KVL 이 성립하는지 보이시오.※V2 + V3 + V4 = 0.745 + (-3.76) + 3.01 = -0.005(0에 근사) 이 루프역시 KVL이 성립한다고 볼 수 있다.④ 그림 2.5 회로의 마디 ⓐ 에 대하여 KCL 이 성립하는지 실험결과를 이용하여 보이시오.※I1 - I2 - I3 = 1.31 - 0.37 - 0.93 = 0.01(0에 근사) KCL이 성립한다.⑤ 그림 2.5 회로의 마디 ⓑ 에 대하여 KCL 이 성립하는지 실험결과를 이용하여 보이시오.※Is - I3 -I2 = 1.31 - 0.37 - 0.93 = 0.01(0에 근사) 성립함.(2) 비선형회로에서 KVL 및 KCL표 2.2소자전압=2V=2.4V=3V=0.6V2V2.4V3V0.58V전류=2㎃=2㎃=1.24㎃=0.76㎃=1.24㎃1.987㎃1.987㎃1.215㎃0.772㎃1.215㎃① 실험 결과를 이용하여을 지나는 폐루프에 대하여 KVL 이 성립하는지 보이시오.※Vs+V1+V2+Vd=5+(-2)+(-2.4)+(-0.6)=0 성립함.② 실험 결과를 이용하여를 지나는 폐루프에 대하여 KVL 이 성립하는지 보이시오.※Vs+V1+V3=5+(-2)+(-3)=0 성립함.③을 지나는 폐루프에 대하여 KVL 이 성립하는지 보이시오.※V3+V2+Vd=3+(-2.4)+(-0.6)=0 성립함.④ 그림 2.6 회로의 마디 ⓐ 에 대하여 KCL 이 성립하는지 실험결과를 이용하여 보이시오.※I1-I2-I3=2-1.24-0.76=0 성립함.⑤ 그림 2.6 회로의 마디 ⓑ 에 대하여 KCL 이 성립하는지 실험결과를 이용하여 보이시오.※Is-i2-i3=2-1.24-0.76=0 성립함.(3) 전압분배의 법칙표 2.3소자전압=0.7V=1.44V=2.89V0.725V1.45V2.826V전류=0.72㎃=0.72㎃=0.72㎃=0.72㎃0.724㎃0.724㎃0.724㎃0.724㎃① 각 소자에 흐르는 전류값은 서로 어떤 관계에 있는지 기술하시오.※이 회로는 직렬로 연결되어 있으므로 각 소자에 흐르는 전류값은 동일하다.② 각 소자에 나타나는 전압은 서로 어떤 관계에 있는지 기술하시오.※각 저항의 값에 따라 비례하며 모든 소자의 전압을 합하면 전압원의 전류와 일 치한다.③값과 저항값을 이용하면 식 (2.8) 로부터 각 저항에 나타나는 전압를 구할 수 있다. 식 (2.8) 의 전압분배의 법칙 식으로 구한 전압값과 표 2.3 의 실험으로 구한 전압값을 서로 비교하시오. 두 방법으로 구한 값들의 일치 여부를 기술하시오. 그리고 값이 서로 일치하지 않는다면, 그 이유가 무엇인지 생각해보고 기술하시오.※V1==0.724 실제 측정한 값과 거의 일치.V2==1.45 실제 측정한 값과 거의 일치.V3== 2.83 실제 측정한 값과 거의 일치.일단 전압 분배법칙으로 계산한 값은 대체적으로 크게 오차가 안나고 비슷하게 나온다. 하지만 V3의 경우 직접적으로 저항값이 약간의 오차가 있기 때문에 실 험값과 계산값의 오차범위가 좀 크게 나타났다.(4) 전류분배의 법칙표 2.4소자전압=1.85V=1.85V=1.85V=3.2V1.814V1.814V1.814V3.186V전류=3.2㎃=1.83㎃=0.92㎃=0.46㎃=3.2㎃3.186㎃1.814㎃0.906㎃0.465㎃3.186㎃① 저항에 나타나는 전압은 어떤 관계에 있는지 기술하시오.※저항는 병렬로 연결되어 있으므로 전압값이 동일하다.② 저항에 흐르는 전류는 어떤 관계에 있는지 기술하시오.※전류의 크기는 각 저항의 크기에 반비례하게 나타나면 각 저항에 흐르는 전류값 을 모두 합하면 전압원에서 흘러나오는 전류의 값과 일치한다.③(혹은) 값과 저항값을 이용하면 식 (2.12) 로부터 각 저항에 흐르는 전류를 구할 수 있다. 식 (2.12) 의 전류분배의 법칙 식으로 구한 전류값과 표 2.4 의 실험으로 구한 전류값을 서로 비교하시오. 두 방법으로 구한 값들의 일치 여부를 기술하시오. 그리고 값이 서로 일치하지 않는다면, 그 이유가 무엇인지 생각해보고 기술하시오.※I1==1.821 실험값과 거의 일치.I2==1.91 실험값과 거의 일치.I3==0.467 실험값과 거의 일치.실험에서 측정한 값과 전류 분배 법칙으로 측정한 값이 거의 일치 한다.이번에도 약간의 오차는 근사치의 저항으로 실험을 한 결과라 생각된다.◎Discussion이번 실험에서는 직렬회로와 병렬회로에서 측정한 값을 이용해 실제적으로 KVL, KCL이 실제적으로 성립하는지 그리고 회로에서 전압·전류 분배 법칙이 성립하는지에 대해 알아보았다.측정값은 대체적으로 실험값과 시뮬레이션 값이 비슷하게 나왔으나 실제 실험에서는 딱맞아 떨어지는 저항을 적용할 수 없어 거의 일치하는 근사치의 저항으로 대체해 실험을 한 경우가 있어 약간씩 오차가 날 수밖에 없었다. 아주 약간의 차이이기 때문에 크게 문제가 되거나 하진 않았지만 시뮬레이션으로 실험한 것 만큼 정확한 실험을 할 수없어 아쉬운점이 남았다.측정한 값을 토대로 KVL, KCL 전류·전압 분배법칙이 성립하는지 계산해본 결과 약간의 오차가 있긴 하지만 거의 영향을 주지 못할 만큼 작은 차이가 났기 때문에 성립한다고 보여졌다.오늘 역시 이론상에서 배운것이 실제적으로 적용되는 것을 직접 보고 실험을 하니 회로에 대한 이해가 더 깊어진것 같다.또 이번실험에서 새로 느낀 아니 배운것이 있다.우리 조는 다른조에 비해 비교적 실험을 빨리 끝내 다른 조들이 실험하는 모습을 잠시 관찰할 기회가 있었는데 회로를 구성하는 모습이 모두 조금씩 달랐다. 같은 회로를 구성하는데도 불구하고 어떤조는 선이 다른조에 비해 비교적 많이 꽂혀있어 약간은 복잡하고 어떻게 보면 지저분해 보였던 반면 또 다른 어떤조는 상당히 간략하고 깔끔하게 구성하였다는 것이다.

공학/기술| 2007.11.10| 7페이지| 1,000원| 조회(2,302)

KVL, 회로실험, 전기전자, KCL, 전압 전류 분배법칙

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전기전자회로 실험 1장 결과 보고서

전기전자회로 실험제 1장회로의 기초 및 계측장비 사용법결과보고서(1) 수동부호규약, 능동소자 및 수동소자표 1.2-2.52㎃2.51V2.52㎃-2.51V-2.52㎃2.52㎃-2.51V-2.52㎃2.51V2.52㎃①와의 크기 및 부호는 어떤 관계에 있는가? 그리고와의 크기 및 부호는 어떤 관계에 있는가?※와,와는 크기는 같으며 부호는 반대관계이다.② 이 결과로부터인 경우, 실제 전류는 어느 방향으로 흐른다고 할 수 있는가? 그리고저항의 전압은 위쪽과 아래쪽 중 어느 쪽이 더 높은가?※인 경우 전류는 시계방향으로 흐른다.※R₂저항의 위쪽이 전압이 더 높다.③ 그리고인 경우, 실제 전류는 어느 방향으로 흐른다고 할 수 있는가? 그리고저항의 전압은 위쪽과 아래쪽 중 어느 쪽이 더 높은가 ?※인 경우 전류는 반시계방향으로 흐른다.※R₂저항의 아래쪽이 전압이 더 높다.④ 표 1.2 의 결과를 이용하여 다음의 표 1.3 의 값을 계산하시오.표 1.3인 경우-12.6㎽6.3252㎽6.3252㎽인 경우-12.6㎽6.3252㎽6.3252㎽⑤ 표 1.3의 결과에는 + 의 부호를 가지는 소자와 - 의 부호를 가지는 소자가 있다. 이 부호에 따라 능동소자와 수동소자로 나뉜다. 능동소자인 것과 수동소자인 것을 각각 기술하시오.※수동소자;증폭이나 전기 에너지의 변환과 같은 능동적 기능을 갖지 않은 전자 소자능동소자:전기 회로에서, 전원 및 증폭기와 같은 전력의 공급원을 포함하는 회로 소자그러므로 능동소자는 전압원, 저항은 수동소자이다.(2) 선형소자표 1.4-3-2-10123-2.02V-1.332V-0.724V0V0.676V1.345V2.01V-1㎃-0.69㎃-0.34㎃0㎃0.36㎃0.69㎃1.01㎃① 이 표를 이용하여 가로축이, 세로축이인 그래프를 그리시오.② 그래프는 어떤 형태를 가지는가? 만일 직선에 가까운 형태로 나타난다면, 기울기를 계산하고 저항값와의 관계를 설명하시오.※그래프는 직선 형태로 나타나며, 기울기는 1/2이다.저항값이기울기를 결정한다. 저항갑이 커진다면 전압은 높아지고 전류는 그대로이기 때문에 기울기는 감소.(반비례)③ 옴 (Ohm) 의 법칙이란 무엇인가?※전류의 세기는 두 점 사이의 전위차에 비례하고, 전기저항에 반비례한다는 법칙.전압의 크기를 V, 전류의 세기를 I, 전기저항을 R라 할 때, V=IR의 관계가 성 립한다.④ 선형소자의 정의는 무엇인가? 저항은 선형소자에 속하는가?※소자에 대해 전압의 크기변화와 전류의 크기변화가 비례하는 소자가 선형소자 이다.※저항은 전압과 전류가 비례하므로 선형소자이다.⑤ 그림 1.8 의 회로가 선형회로인지 비선형회로인지를 결정하고, 그 이유를 설명하시오.※선형회로이다.※회로에 가한 전압과 흐르는 전류의 값이 비례하기 때문에 선형회로임.(3) 비선형소자표 1.5-3-2-10123-3.02V-2.06V-1.045V0V0.568V0.621V0.648V0㎃0㎃0㎃0㎃0.5㎃1.37㎃2.34㎃① 이 표를 이용하여 가로축이, 세로축이인 그래프를 그리시오.② 그래프는 어떤 형태를 가지는가? 직선에 가까운가, 곡선에 가까운가?※곡선에 가까운 형태를 가진다.③ 비선형소자의 정의는 무엇인가? 다이오우드는 비선형소자에 속하는가?※전압과 전류 사이의 관계가 비직선적인 소자를 비선형 소자라 한다.※전압과 전류사이 관계가 비직선형이므로 비선형 소자이다.④ 그림 1.9 의 회로는 선형회로인지 비선형회로인지를 결정하고, 그 이유를 설명하시오.※비선형소자를 포함하여 회로내의 전압,전류관계가 비례적이지 못하므로 비선형 회로이다.⑤ 다이오우드의 turn-off 와 turn-on 된 상태의 두 영역으로 앞 ① 의 그래프를 나누시오.※-3V~0V까지는 turn-off상태이며 그 이후부터 turn-on된 상태이다.◆다이오드 저항 측정정방향-0Ω역방향-2.49MΩ◆Discussion이번 실험에서는 Pspice로 시뮬레이션 한 결과와는 큰 차이가 없지만 약간의 차이가 있었다.간단한 저항만 직류 연결한 경우 결과값은 거의 일치 했다.약간의 차이는 실제실험의 전압원에서 공급하는 전압이 미세하게 차이가 있어서 난걸로 판단된다.다이오드의 실험에서는 멀티테스터가 나노값의 아주 미세한 전류를 측정할 수 없기 때문에 시뮬레이션 결과와 다르게 0으로 나타났다.

공학/기술| 2007.11.10| 6페이지| 1,000원| 조회(894)

실험, 기초, 보고서, 전기전자회로

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