아주대학교 기초전기실험/기전실/ 실험 DC 15 16 결과보고서

목차

1. 실험결과
2. 고찰
3. 참고문헌

본문내용

본 실험은 이전 실험에 이어서, RLC 소자 중 커패시터에 대한 성질을 확인하고 검증하는 것을 목적으로 한다. 고찰하기에 앞서, “커패시터가 무엇인가?”라는 질문에 정의를 간결하게 내리고 가자면, 커패시터란 다시 말해 축전기다. 즉, 충전과 방전을 하는 소자이다. 따라서 이를 포함한 dc 회로에서 정상 상태 다시 말해 완충된 상태를 가정하면, 커패시터에는 전류가 흐르지 않는다. 도체 판이 이미 최대한의 전하를 머금고 있기 때문이다. 이에 일종의 개방상태가 된다. 이후, 전원을 제거하면 커패시터는 마치 전원과 같이 역할을 한다. 머금었던 전하가 다시 이동하는 것이다. 이렇듯 커패시터에 걸리는 전압은 시간에 따른 변하는데, (충전 / 방전) 이 성질을 본 실험은 주효하게 다루었다. 본론으로 돌아와서, Dc 15 – Part 4 실험은 이전 실험에서 중점적으로 다루었던, 시상수의 유도공식을 이용해서 역으로 커패시터의 값을 유도하는 실험이다. 스위치를 두고 저항과 커패시터가 직렬로 연결되어 있는데, 스위치가 닫히고 이어지는 정상 상태에서 커패시터는 마치 직류 직렬 RC회로와 같게 된다. 이에 시상수 공식을 기반으로 역산하여 커패시터 값이 이론에 부합하는 값이 나오는지 확인했다. 측정결과는 이러한 이론적 추정이 타당함을 뒷받침했다. 유도하는 값은 아주 약간의 차이로도 큰 오차를 보일 수 있는데, 이 시간을 실험자의 손으로 측정하는 탓에 오차의 개입이 불가피 하다는 점을 고려하면 이 실험 결과는 유효하다고 말할 수 있겠다. 다만, 구하는 값이 큰 경우, 즉 보다 큰 값의 커패시터와 저항을 사용했다면 아마 오차를 줄일 수 있지 않았을까 싶다. Dc 16 실험은 앞서 말했다시피, 커패시터의 시간에 따른 전압/전류 변화, 즉 충전과 방전 현상을 주요하게 다룬다. 정상 상태 이전의 커패시터는 시간이 지남에 따라 도체 판에 전하를 축적한다.

참고 자료

방성완, 『처음 만나는 회로이론』, 제1판, 2016, p 54-94
김종오 외 3인 공저, 『알기쉬운 회로이론』, 제12판, 2019, p 96-100