RC 회로 예비

소개글

일반물리실험 RC 회로 예비보고서입니다.

목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험기구
4.실험방법

본문내용

1. 실험목적
저항과 콘덴서로 이루어진 회로에 흐르는 전압, 전류 값을 시간적 변화에 관련하여 생각 해 보자.
2. 실험이론
콘덴서와 저항으로 이루어진 회로에서 콘덴서가 충전되는 동안 회로에 흐르는 전류는 회로의 법칙을 적용해 보면 V0 -iR - = 0이 되고 는 축전기 판 사이의 퍼텐셜이다. 여기서 q와 I 모두가 시간에 따라 변한다. 이 식은 로 쓸 수 있고, I와 q는 i=의 관계가 있으므로 을 얻는다.
이 식은 전하 q의 시간에 따른 변화를 결정하는 미분 방정식이다.
이 식의 초기 조건은 t=0, q=0라는 조건이 성립한다.
이 식의 해는 이 식은 전하 q의 시간에 따른 변화를 나타내 주는 식이다. 이 식을 시간 로 미분을 하게 되면 이 되어 전류의 시간적 변화를 나타내게 된다. 실험적으로 q(t)의 값은 콘덴서 사이의 퍼텐셜 차를 측정하므로 측정 할 수 있다. 마찬가지로 저항 사이의 퍼텐셜 차를 측정하면 i(t)를 측정 할 수 있다. VR= 을 얻을 수 있다. 어떤 순간에도 Vc ,VR 의 합은 기전력 와 같음을 알 수 있다.
지수 e에 나타나는 량은 차원이 없어야 하므로 RC는 시간의 차원을 갖는다. RC을 회로의 용량항 시간 함수라고 하며 라는 기호를 사용하여 나타낸다. 콘덴서가 완전히 충전되어 평행 상태에 도달 할 때 의 전하량의 의 시간이 충전 될 때 걸리는 시간이다.
충전 과정은 기기의 스위치를 닫으면 콘덴서에는 아무 전하도 없으므로 사이에는 퍼텐셜 차가 생기지 않는다. 그러므로 회로의 법칙을 사용하면 저항 사이의 퍼텐셜 차가 기전력 와 같고 저항에 흐르는 전류는 이다.
이 결과는 전류가 흐르기 시작한 순간에만 맞는다. 왜냐하면 회로 기기의 콘덴서 판 사이에 전하가 쌓여서 그 사이에 의 퍼텐셜 차가 생기기 때문이다. 회로의 법칙을 사용하면 이렇게 전하가 쌓이는 과정에서 저항과 콘덴서의 퍼텐셜 차가 기전력과 같아야 하므로 저항의 퍼텐셜 차는 감소하므로 전류도 줄어든다. 저항에서의 전류의 변화는 콘덴서가 완전히 충전 될 때까지 계속 된다. 완전히 증진 되었다는 것은 콘덴서의 퍼텐셜 차가 전지의 기전력과 같다는 것을 말한다.

참고 자료

없음