[전기물리학실험]커패시터 및 커패시터회로

소개글

"[전기물리학실험]커패시터 및 커패시터회로"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론 및 원리
1) 실험 배경
2) 커패시터의 원리
3) 시상수

3. 실험 기구 및 장치
1) 실험 재료

4. 실험 방법
1) 실험 절차
2) 사전 질문

5. 실험 결과
1) 데이터 테이블
2) 방전 그래프
3) 충전 그래프
4) 결과 분석

6. 토의 사항
1) 실험 고찰

본문내용

1. 실험 목적
1.1. RC의 회로에서의 실험적 시상수를 측정해 보자.
1.2. 저항과 축전기의 소자의 실제 값과 예측한 값의 시상수를 비교해 보자.
1.3. 충전과 방전되는 시간의 함수로서 축전기 양단에 걸린 전압을 측정해 보자.
1.4. 데이터에서 지수 함수를 맞추고 실험적 시상수와 일치하는 매개 변수 중의 하나를 선택해 보자.

2. 실험 이론 및 원리
2.1. 실험 배경
축전지의 전하량 q는 축전기 양단에 걸린 전압 V에 비례한다.
따라서 다음과 같이 표시한다.
V= {q} over {C}
이때 비례상수 C는 축전기의 전기 용량이라 하며, 단위로는 페럿(F)을 사용한다. (1 farad = 1 coulomb/volt).
전기용량 C는 처음의 전위차 V _{0}에 의해 충전되고 저항 R에 연결되어 있다고 하면, 시간에 따라 전류는 옴의 법칙대로 흐를 것이다. 전류가 흐르면 전하량 q가 감소하고, 축전지 양단의 전위차는 전류로 변하여 지수적으로 감소하며 다음 식으로 표현된다.
V(t)=V _{0} e ^{- {t} over {RC}}
감소율은 시상수로 알려진 RC에 의해 결정되며, 시상수가 클수록 축전기의 방전이 느리게 됨을 뜻한다. 축전지가 충전되면, 전위차는 지수적으로 최종 값에 이르며, 다음과 같이 표현된다.
V(t)=V _{0} (1-e ^{- {t} over {RC}} )
같은 시상수 RC는 방전되는 시간뿐 아니라 충전시간도 잘 설명하고 있다.

2.2. 커패시터의 원리
커패시터는 어떠한 회로에 연결되었을 때, (+)극의 전하가 (-)극으로 흐르며 각각의 극판에 (+)극에 연결된 극판에는 (+)전하, (-)극에 연결된 극판에는 (-)전하가 채워지며 충전된다.

2.3. 시상수
1차 지연 요소에서 입력 신호가 달라졌을 때 출력 신호가 정상 상태에 도달하기까지의 과도기간에서의 현상의 상태를 아는 가늠이 되는 상수.

참고 자료

없음