캐퍼시터의 충방전

소개글

"캐퍼시터의 충방전"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론 및 실험 원리
3. 실험 기구 및 실험 방법
4. 실험값과 결과
5. 실험 결론 및 논의

본문내용

1. 실험 목적
저항과 커패시터로 이루어진 회로에서 커패시터에 인가되는 전압의 시간적인 변화를 관측하고 회로의 시간상수를 구한다.

2. 관련 이론 및 실험 원리
위의 회로에서 커패시터가 충전되는 동안 흐르는 전류는 키르히호프의 법칙을 적용해 보면
이 되고, q/C는 커패시터 판 사이의 전위차이다. I=dq/dt의 관계가 있으므로 식.1은 다음과 같이 바꾸어 쓸 수 있다.
이 식이 전하 q의 시간에 대한 변화를 결정하는 미분방정식이다. 이 방정식의 해는
로 주어진다. 여기서 초기조건으로 t=0일 때 q=0라는 조건을 사용하였다. 이 식을 시간에 관하여 미분하면 전류의 시간에 따른 변화를 나타내는 식을 얻게 된다.
실험적으로 q(t)의 값은 커패시터의 전위차를 측정함으로써 얻을 수 있다.
RC를 시간상수라고 한다. 이는 커패시터가 완전히 충전되어 평형 상태에 도달했을 때의 전하량의 1-e⁻¹≃ 0.63배(63%)로 충전되는데 걸리는 시간이다. 충전 과정은 기기의 스위치를 닫으면 커패시터에는 아무 전하도 없으므로 판 사이에는 전위차가 생기지 않는다.

참고 자료

없음