실험레포트 물리학 옴의 법칙 실험레포트

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[실험레포트] 물리학 옴의 법칙 실험레포트.hwp

본문 도체판에 의한 등전위선(결과) Ohm의 법칙(예비) 기계메카트로닉스공학과 201011741 김주일 도체판에 의한 등전위선 1. 실험 결과 2. 결론 및 토의 Ohm의 법칙 1. 목적 저항체와 기전력으로 구성된 회로에서의 전압과 전류를 측정하고 옴(ohm)의 법칙과 키르히호프(Kirchhoff) 법칙을 이용해 저항값을 구한다. 2. 원리 저항이 R인 저항체에 전위차 V를 걸어주었을 때, 전류 I가 흐른다면 이들 사이에는 V=IR -(1)인 관계가 있다.(오른쪽 그림 참조) 이때 저항 R이 V 또는 I 값에 무관할 때, 즉 V와 I 관계가 직선적일 때 Ohm 의 법칙이 성립한다고 말한다. 저항체들이 직렬, 병렬로 연결되었을 때의 등가저항을 구하기 위하여 폐회로 정리를 이용한다. 폐회로 정리란 어떤 지점에서 출발하여 폐회로를 일주한 후 다시 그 지점으로 올 경우 전위 변화의 대수적 합이 0이 된다는 것이다. 예를 들어, 그림 1에서와 같은 폐회로의 a점에서 출발하여 회로를 시계 방향으로 일주한 후 다시 a점으로 오는 경우를 생각하자. a점을 출발하여 시계방향으로 저항 R을 지나면 -IR의 전압강하가 일어나며 기전력 장치에서 전압 증가 epsilon 이 있게 된다. 따라서 전위의 변화의 합은 -IR+epsilon =0 -(2)이 되어 회로에 흐르는 전류는 I= epsilon over R 이 된다. 이제 두 개의 저항 R1, R2가 직렬로 연결되었을 때의 등가저항 Req를 구하기 위해, 그림 2와 같은 회로에 폐회로 정리를 이용하기로 한다. 회로에 흐르는 전류를 I라 할 때, a점에서 이 회로로 출발하여 시계 방향으로 일주하게 되면 저항 R1, R2에서 각기 -IR1, -IR2의 전압강하가 일어나며 기전력 장치에서 전압 증가 epsilon 이 있게 된다. 즉, 전위 변화의 총합은 -IR1 -IR2+epsilon = 0 -(3)이 된다. 따라서 회로에 흐르는 전류 I는 I= epsilon over R _ 1 +R _ 2 -(4)이 되어서, 등가저항 Req는 I= epsilon over R _ eq -(5)으로부터 Req = R1 + R2 -(6)가 된다. 즉 저항이 직렬로 연결된 회로에서의 등가저항은 개개의 저항체의 저항값을 모두 더하면 된다. 저항들을 병렬로 연결하였을 경우의 등가저항을 구하기 위해 그림 3과 같이 회로를 생각하기로 한다. 그림3 에서 각기 ①, ②로 표시된 회로에 대해 폐회로 정리를 적용하면, -I2R2+epsilon =0 -(8), -I3R3+epsilon =0 -(9)이 되어 저항 R2, R3에 흐르는 전류 I2, I3는 각각 epsilon over R _ 2 가 epsilon over R _ 3 된다. 그런데 회로에 흐르는 전체 전류 I는 결합점 정리에 의해 I2, I3의 합이 되므로 I = I2 + I3 I= epsilon ( 1 over R _ 2 + 1 over R _ 3 ) -(10)가 되어 등가저항 Req는 I = epsilon /Re로부터 1 over R _ eq = 1 over R _ 2 + 1 over R _ 3 -(11)이 된다. 그림 4와 같은 저항의 직렬-병렬의 복합 회로의 경우 식 (6), 식(11)에 의해 총 저항은 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 그림, 회로, 전류, 등가저항, 등가, 법칙