27장축전기의충전과방전(결과)

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목차

1.측정값
2.실험결과
3.질문 및 토의
4.결론 및 토의
5.참고문헌

본문내용

축전기, 저항, 기전력 장치로 직렬회로를 구성하여, 축전기를 충전하였다. 실험에서 중요한 점은 충전하기 전에 미리 축전기의 전압을 0.00V로 만들었다. 두 충전과정의 그래프에서 볼 수 있듯이 전압은 점차 증가하고 전류는 점차 줄어든다. 하지만, 곡선의 각 점에서의 기울기의 절대 값은 점차 줄어든다. ①, ②의 그래프는 개형은 비슷하지만, 기울기의 변화량이 다르다는 것을 알 수 있는데, 이유는 시정수 때문이라고 할 수 있다. 회로①의 시정수는 , 회로②의 시정수는 시정수로 그 값이 다르다. 실험에서 전원공급기의 전압을 30V로 설정하였기 때문에 충전은 30V까지 되고, 시정수t가 작으면 30V까지 전압이 충전되는데 적은 시간이 걸리게 된다. 그렇기 때문에 시정수 값이 작은 ①번의 그래프의 기울기 변화량이 더 높게 나타난다.
오차가 발생하였는데, 초기 설정과정에서 전류가 0.000A가 아닌 0.002A정도로 나왔다. 이유는 멀티미터 자체의 저항이 존재하기 때문이라고 할 수 있겠다. 그리고 의 값을 5s, 10s로 설정하였다. 초시계의 값을 정확히 5.00s 10.00s와 같이 측정할 수 없었기 때문에 전압과 전류를 동시에 측정하는 과정에서 오차가 존재하였다고 할 수 있다.

<중 략>

둘째, 축전기를 이용한 방전회로에서는 시간의 증가에 따라 전류 값, 전압 값 모두 줄어든다. 기울기의 변화량의 절대 값도 시간에 따라 급격히 감소한다. 이것 역시 시간에 지남에 따라 축전기의 저장된 전하가 소모되어 없어지기 때문이다.

셋째, 시정수의 개념에 대해 알 수 있었다. 시정수는 로 쓸 수 있으며, 초기 전류 값에 대해 63.2%로 감소하게 되는 시간을 나타 낸다. 따라서 시정수가 크면 전류 값이 63.2%로 감소되는데 걸리는 시간이 오래 걸리게 되고 충전 또는 방전하는데 많은 시간이 걸린다. 이 말은 시정수가 작으면 충전 또는 방전시간이 적게 걸린다고도 할 수 있겠다.

참고 자료

부산대학교 물리학교 교재 편찬위원회, 『일반물리학실험』, 청문각, 2009
『일반물리학 7/e 제2권』, 범한서적, 2006