(A+/예상결과/고찰) 아주대 기초전기실험 예비보고서 DC 14

소개글

아주대 2014년 1학기 기초전기실험 A+

- 예비보고서는 '예상결과'
- 결과보고서는 '고찰'

에서 가점을 많이 받음 (자체작성)

목차

1. 실험목적
2. 실험이론
3. 실험부품
4. 실험과정 및 예상결과
5. 회로 결선도

본문내용

1) 실험목적
1. 직류 회로의 정상 상태에서 축전기의 작용을 고려하여 축전기의 역할을 입증한다.
2. 충전하는 축전기에 걸리는 전압의 기하급수적 곡선을 그린다.
3. 직-병렬로 연결된 축전기에서 총 축전용량을 결정하는 기본 방정식을 입증한다.
4. 기본적인 직렬 R-C형태가 아닌 회로에서 테브냉 정리의 유용성을 확인한다.

2) 실험이론
- Capacitors(커패시터, 축전기)
: Condenser(컨덴서)라고도 한다. (엄밀히는 커패시터가 옳은 표현이다.)

작동 원리 : 위 그림과 같이 커패시터는 간격이 좁은 한 쌍의 전극이 있고, 그 사이에 얇은 유전체가 들어있는 구조이다. 유전체란, 부도체로서 전류가 흐르지 않지만 대전될 수 있는 성질을 갖고 있다. 커패시터에 전압을 걸어주면 아래 그림과 같이

(+)전극은 (-)전하로 대전되고, (-)전극은 (+)전하로 대전된다. 외부에서 걸리는 전압이 커질수록 대전되는 전하량은 더욱 커진다. 같은 전압을 걸었을 때 얼마나 많이 대전되는가를 나타내는 것이 커패시터의 용량(C)이다. 물리적으로, 전극의 면적이 넓을수록 대전되는 전하량은 많아지고 전극 사이의 간격이 좁을수록 대전이 잘 된다.
DC전원에서 커패시터는 축전기라는 이름대로 에너지를 저장했다가 방출하는 역할을 한다. 커패시터에 직류전원을 걸어주면 유전체가 대전되기 시작한다. 그러다가 전원과 커패시터가 평형을 이루게 되면 전류는 흐르지 않는다. 용량이 큰 커패시터는 같은 전원에서 평형에 이르는 시간이 더 길다. 여기서 전원을 끊고 저항을 연결해주면 커패시터의 (-)로 대전된 전극에서 전하가 흘러나와 (+)로 대전된 전극으로 흘러나간다. 즉, 커패시터가 전원의 역할을 하는 것이다.

관계식 : 위에서 언급했듯이 평행한 축전기의 두 극판 사이 거리가 일정할 때 양 극단에 걸린 전압V가 클수록 더 많은 전하량Q가 대전된다. V와 Q의 비례관계에 커패시터의 용량C가 비례상수의 역할로 들어간다. 즉, 양 극단에 걸린 전압V가 같을 때 전기용량C가 클수록 더 많은 전하가 대전된다고 할 수 있다. 이를 식으로 나타내면 이다.

참고 자료

ROBERT L. BOYLESTAD, GABRIEL KOUSOUROU.『INTRODUCTORY CIRCUIT ANALYSIS』11TH ED, PEARSON.
RICHARD C. DORF, JAMES A. SVOBODA.『INTRODUCTION TO ELECTRIC CIRCUITS』9TH ED, WILEY.
송용진 외.『물리학 실험』10TH ED, 아주대학교 출판부.