[부산대 일반물리학실험 보고서] 교류회로

소개글

A+ 받은 보고서입니다.
보고서 작성요령을 모두 준수하였으며, '결과에 대한 논의' 부분은 평균 한 페이지 이상으로 정성을 들여 조리 있게 작성했습니다. 측정값 또한 상대오차와 함께 깔끔하게 정리되어 있습니다.

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목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
5. 측정값
6. 실험결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론

본문내용

1. 실험목적
저항 및 축전기로 구성된 직렬 회로에서 교류 전압과 교류 전류를 측정하여 저항 , 전기 용량 의 특성을 이해하고 직류 회로와의 차이점을 배운다.

2. 실험원리
직류 회로에서 전압과 전류는 시간에 따라 변하지 않고 일정하지만 교류 회로에서는 전압 와 전류 는 시간에 대한 함수이며, 다음과 같이 표현할 수 있다.

< 중 략 >

7. 결과에 대한 논의
실험 1은 회로에서의 직류 전압과 교류 전압에 따른 전류를 측정하는 실험이다. 직류 실험에서는 저항 이 1kΩ 으로 일정할 때 전압이 증가함에 따라 그에 비례하여 전류도 증가하는 모습을 확인할 수 있었다. 이는 옴의 법칙을 만족하는 결과이다. 이때 그래프 1-1의 기울기는 , 즉 저항값의 역수와 같다. 따라서 그래프 1-1의 기울기의 역수는 실험에 사용된 저항값이며, 이렇게 구한 저항값은 이론값에서는 1kΩ, 측정값에서는 1.20kΩ으로 나왔다. 두 저항값의 상대오차는 20.0%로, 실험에 사용한 색저항의 오차범위인 보다 훨씬 큰 오차를 보임을 알 수 있다. 이는 실험에 사용된 멀티미터 때문에 생긴 문제로 생각된다. 멀티미터가 정상적으로 작동하지 않는 탓에 실험을 진행하는 데 어려움이 있었고, 결국엔 멀티미터가 멀쩡한 다른 조와 실험을 같이 하게 되었다. 멀티미터로 측정한 전류값이 정확하지 않았을 것이다. 교류 실험에서는 저항과 진동수가 일정할 때 전압의 크기를 증가시키면 그에 비례하여 전류도 증가하는 모습을 확인할 수 있었다. 이때 그래프 1-2의 기울기는 , 즉 저항값의 역수와 같다. 따라서 그래프 1-2의 기울기의 역수는 실험에 사용된 저항값이며, 이렇게 구한 저항값은 이론값에서는 1kΩ, 측정값에서는 1.05kΩ으로 나왔다. 두 저항값의 상대오차는 5.0%로, 실험에 사용한 색저항의 오차범위인 에 들어맞는 것을 확인했다. (이 실험부터 다른 조의 멀티미터를 이용했기 때문에 정상적인 실험 결과를 얻을 수 있었다.)

참고 자료

일반물리학실험, 제 3판, 부산대학교 물리학교재편찬위원회, 청문각, 2014년
부산대학교 일반물리학실험실, http://gplab.phys.pusan.ac.kr/