[실험 5]Kirchhoff’s Vlotage Law(KVL)

목차

1. Purpose
2. 실험 과정
3. 실험 진행 및 결과
4. Result analysis
5. Discussion
6. Reference

본문내용

Kirchhoff’s Voltage Law 즉, KVL을 확인하는 실험이었다. 실험의 오차는 대개 3%미만으로 매우 잘 수행되었다고 사료된다. 하지만 초반에 회로를 설계하는 것에 있어서 어려움이 많았고, 데이터를 분석하는 과정에서도 다소 시간이 소모되었다. 이 후 실험을 위해 오차의 원인을 분석해보고자 한다. 첫 번째로 저항 자체의 오차에 대해서 얘기해보고자 한다. 일반적으로 많이 사용되고 있는 저항인 E24 계열의 경우 허용오차는 –5%~+5%이다. 즉, 5%의 Tolerance를 가진다. 우리가 사용한 저항은 각각 470Ω, 1kΩ, 2kΩ, 2.2kΩ, 3kΩ의 저항을 가졌다고 표기되었으나 실제 그 값이 차이가 있다고 확신한다. 두 번째로 측정 장치인 멀티 미터 자체의 오차가 있었다. 특히 그 사실을 알 수 있었던 것은 DC 출력을 0V의 전압으로 두고 저항 2kΩ을 두었을 떄 흐르는 전류를 측정했을 때, 0.0006mA라는 값을 얻을 수 있었는데, 원칙적으로 DC 출력도 없을 때는 측정기는 분명 0의 값을 표기하는게 맞다. 하지만 멀티미터 자체의 출력에 오류가 있었기 때문에 0의 값을 표기하지 않았던 것이라 생각된다. 특히 수행된 첫 실험에서 측정값은 이론값보다 대부분 높은 값을 취하고 있는데, 멀티미터의 출력오류가 큰 역할을 했음으로 보인다. 세 번째로 추가적인 저항이 있었다. Bread Board 즉 빵판을 실험의 편의를 위해 사용했고 브릿지를 통해서 연결을 시켰는데 이렇게 전류가 흐르는 구역이 많아질수록 결국 작은 저항들이 많아지고 추가적인 저항이 생길 수밖에 없다. 이 사실은 측정된 결과값이 이론값보다 작게 나왔던 경우들을 보며 알 수 있다. 네 번재로 과실적 오차를 제시하려 한다. 특히 Power Supply에서 DC 전압을 출력하는 과정에서 실험자는 원형태의 조절기를 돌리면서 표시되는 값을 우리가 원하는 값에 맞췄는데, 아주 미세하게 돌린다고 생각을 했지만 돌려놓고 난 뒤에 전압값이 조금씩 변하거나 해서 다시 맞추는 경우가 있었다. 사람의 손으로 정확한 출력전압을 맞추는 것이 쉬운 작업은 아니었다.

참고 자료

이준신•윤석호•박기헌, 『실습을 통하여 체계적 이해를 돕는 회로이론실험』, 서울: 두양사, 2009