[자연과학]일반물리학 - 직렬과 병렬 회로

직렬과 병렬 회로
전기회로에서 전기 소자를 앞뒤로 연결하면 직렬(Series) 연결이 되고 이들은 같은 전류 값을 가지고 흐르게 된다. 전기 소자를 교차하는 가지처럼 연결하면 병렬(Parallel) 연결이 된다. 직렬과 병렬 회로는 서로 다른 기능을 갖는다. 당신은 일상생활을 통해 전기회로에서 이러한 차이점을 이해할 수도 있다. 장식용 축제 전등을 사용하고 있을 때 전구 하나가 단선되어 꺼지면 전선에 있는 모든 전구가 꺼지게 된다. 이 전구는 직렬로 연결되어 있다. 당신 집에 있는 전구 하나가 단선되었을 때는 다른 불빛은 그대로이다. 가정용 전선은 일반적으로 병렬이다.
당신은 Current and Voltage Probe를 이용한 전기회로를 통해 작동원리를 이해할 수 있을 것이다. 이 실험의 목표는 두 저항을 직렬과 병렬로 연결하는 회로를 만드는 것이다. 그것을 이용하여 두 저항의 등가저항(equivalent resistance)을 옴의 법칙을 이용해서 결정할 수 있다.
실험 목적
직렬회로와 병렬회로에서 전류의 흐름을 공부한다.
직렬회로와 병렬회로에서 전압을 공부한다.
직렬회로와 병렬회로의 등가저항을 옴의 법칙을 이용하여 계산…(생략)

1. 실험 폴더에서 저항의 직렬 실험 파일을 열고, 메뉴에서 Save As 선택해서 분반과 조가 표시되는 파일명으로 저장하시오. (예, 저항의 직렬00반00조”) ‘Meter window를 통해 전류와 저항 값을 읽을 것이다.

2. Dual Channel Amplifier에 있는 DIN 1을 LabPro에 연결한다. 마찬가지로 DIN 2도 연결한다. Voltage Probe를 Dual Channel Amplifier에 있는 PROBE 1에 연결한다. Current Probe를 PROBE 2에 연결한다. power supply를 조절할 수 있다면 3V에 맞춘다. 다 연결하고 난 다음에, 맞게 연결이 되었는지 다시 확인해보라. (조에 따라 실험 장비가 다를 수 있으니 조교의 지시에 따르시오.)

3. Voltage Probe의 두 전선(빨강, 검정)을 서로 연결하라. Zero 단추를 클릭하고 이때Zero all sensors 단추를 누른다. 이것은 전류와 전압이 없을 때 0 이 되도록 만든다.

4. Figure 2처럼 직렬회로를 연결하는데, 저항기1과 저항기2에 10 Ω 저항기를 이용한다. Voltage Probe는 저항기 양쪽의 전압을 재는데 사용됨을 주의하라. Current Probe의 빨간 끝은 power supply의 + 극과 연결되어야 한다.

5. 이 부분의 실험에서는 당신은 아직 Collect를 누를 필요는 없다. 당신은 Meter window에서 언제든지 읽을 수 있다. 회로를 테스트하기 위한 간단한 방법은 스위치를 눌러서 회로를 완성시키면 된다. 전류와 전압이 둘 다 증가할 것이다. 그렇지 않다면 당신의 회로를 다시 점검하라.

6. 스위치를 눌러서 회로를 다시 완성하고 전류(I)와 총전압(total voltage, Vtot)을 data table에 기록한다.

7. Voltage Probe를 저항기1의 양 끝단에 연결한다. 스위치를 눌러서 회로를 완성시키고