한양대학교 에리카 일반물리학실험2 / IC-PBL (A+)

소개글

한양대학교 erica 일반물리학실험2의 IC-PBL 마지막 2023년도 2학기 A+ 레포트 입니다. 모든 레포트는 직접 자료조사와 공부를 통해 많은 시간을 들여 작성하였습니다. 모든 걸 공부한 상태에서 작성해서 가장 열심히 잘 썼던 리포트 입니다.

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 이론 및 원리
4. 장치 및 방법
5. 실험 결과
6. 분석 및 토의
7. 결론
8. 참고문헌

본문내용

2. 실험 목적
2.1. 한 학기 동안 배운 내용을 응용하여 문제를 해결한다. 미지 부품의 종류를 구할 때는 전류와 전압 간의 위상차를 측정하여 해당 부품이 어느 부품인지를 알 수 있을 것이며, 용량을 구할 땐, RC회로에서의 전하, 전류 함수 등을 이용하면 구할 수 있을 것이다. 실험을 통해 해당 가설이 맞는지 확인해본다.
2.2. 한 학기 동안 배운 내용을 응용하여 문제를 해결한다. 유도기가 이론값과 달리 위상관계에서 약 30% 정도의 오차를 보이는 이유는 그 안에도 추가적인 내부 저항값이 존재하기 때문일 것이다. 또한 그 저항의 용량은 RLC 회로에서의 임피던스(Z) 값을 이용하면 구할 수 있을 것이다. 실험을 통해 해당 가설이 맞는지 확인해본다.

3. 이론 및 원리
3.1. 저항
저항이란 저항기가 갖는 물리적 특성으로, 도선 내에서 전류가 흐르는 것을 방해하는 정도를 나타낸다. 저항의 기호는 R로, 전류 밀도의 정의 J=σE 로부터 유도가 가능하다. 사용될 식을 미리 구해보면 다음과 같다.
J=i/A=Eσ→E=i/Aσ (수식1)
도선이 두 평행 판의 구조를 갖는다고 생각해보면 도선의 두 지점에서의 전위차는 평행판에서의 전위 식인 V=EL (L:도선의 길이)와 같고, 앞서 유도한 E값을 이에 대입해주면 다음과 같다.
V=L/Aσ i (수식2)
해당 값에서 L/Aσ을 저항으로서 정의하며 위의 식에서 해당 값을 R로 바꿔주면 옴의 법칙이 만들어지는 것을 볼 수 있다. 이를 통해 전압이 일정할 때 저항 값이 클수록 흐르는 전류는 적어진다는 저항의 물리적 특성을 다시 확인할 수 있다. 비저항이 물질의 특성인것과는 달리 저항은 물체의 특성에 해당하는데, 이는 저항의 정의에서 확인할 수 있다. L/Aσ에서 A는 도선의 면적, L은 도선의 길이이다. 즉, 저항은 도선의 길이에 비례하고 면적에 반비례한다는 사실을 알 수 있다.

참고 자료

일반물리학(개정 11판), D. H. Haliday 외 2명, ㈜텍스트북스, 2021
일반물리학실험, 정희준, 한양대학교 출판부, 2023