[울산대] 8. 직렬 회로의 소비 전력

소개글

2012년 실험 결과, 예비 입니다.
실험에 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다.

목차

없음

본문내용

실험 목적
- 직류회로에서 각 소자의 소비전력을 계산해 보고 실험을 통하여 확인한다.

이론
- 전력은 소비 혹은 흡수한 에너지의 시간비율이며 의 수식으로 나타내며 전압과 전류의 정의를 이용하면 으로 표현이 가능하다. 여기서 p는 전력와트[W}, w는 에너지 줄(J), t는 시간 초(s)이다.
여기서 p의 부호는 전류가 단자로 들어가는 극성에 따라 결정이 된다. 전류가 (+)단자로 들어가면 를 만족하며 이때 소자가 전력을 흡수가 된다. 그리고 전류가 (-)단자로 들어가면 를 만족하며 이때는 소자가 전력을 공급 또는 방출한다는 것을 의미한다.
그리고 회로 전체에 대해서 회로는 에너지 보존법칙을 따라야 하기 때문에 전력 대수의 합은 항상 0이며, 수식으로는 으로 표현한다.

<중 략>

3) 실험 결과를 보면 전압원이 공급한 전력을 각 저항이 나누어 소비한다. 어떤 기준(비율)으로 나누어 소비하는가? 각 저항의 저항 값을 보면 그 비율을 쉽게 예상할 수 있는가?
- 전력을 소비한다는 것은 그만큼 많은 에너지를 소비한다는 것을 의미한다. 이때 전기에너지는 열에너지의 형태로 많이 소비를 하게 되며 을 이용하여 설명을 할 수 있다. 여기서 전압은 일정하다는 것을 가정으로 하기 때문에 변수에 V가 있어서는 안된다. 따라서 의 수식을 이용하여 이해를 해야 하며 이때 저항이 클수록 전력의 크기 또한 커지는 것을 볼 수 있다. 따라서 저항의 값과 전력이 값은 서로 비례한다는 것을 알 수 있다.

1)전력을 구하는 식 R과 I를 이용하여 구하는 방법, V와 I를 이용하여 구하는 방법, R과 V를 이용하여 구하는 방법이 있다. 각각 무엇이 서로 다르고 언제 사용하는가?
- 저항과 전류를 이용하여 구하는 방법 . 보통 직렬회로에 쓰이는데 그 이유는 전류가 일정하기 때문이다.
전압과 전류를 이용하여 구하는 방법 . 보통 병렬회로에 쓰이는데 그 이유는 전압이 일정하기 때문이다.
저항과 전압을 이용하여 구하는 방법 . 사용되는 전력과 저항은 고정일 때, 전압을 걸어줬을 때 전류의 변화량을 알아보기 위해 쓰이는 식으로 임피던스의 크기를 정해주고자 할 때 쓰인다.

참고 자료

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