[자연과학] 실험보고서 - RC회로의 시정수 측정회로 및 방법설계

RC회로의 시정수 측정회로 및 방법설계

1. 실험요약

커패시터와 저항이 직렬로 연결된 회로의 과도응답을 알아보고 RC time constant를 실험을 통해서 측정하고 알아보았다.
scope를 사용하여 커패시터와 저항에 걸리는 전압을 측정하는 방법을 알아보았으며 FG의 출력크기와 주기(주파수)에 따라 파형이 어떻게 달라지는 파악하였다.

2. 설계실습내용 및 절차

2.1 출력전압이 5V가 되도록 직류전원을 정확히 조정한 후 (+)단자에만 22MΩ저항을 연결하고 DMM으로 22MΩ 나머지 단자와 직류전원의 (-)단자 사이의 전압을 측정하라. 그 결과를 이용하여 DMM의 내부저항을 계산하여 제출하라. DMM의 내부저항의 크기가 이 정도라면 실제로 DMM을 사용하여 전압을 측정할 경우 무엇을 조심해야 하는가?
출력전압을 5.05V로 조정하고 예비보고서와 같이 회로를 구성한 뒤 22MΩ저항의 나머지 단자와 직류전원의 (-)단자사이의 전압()을 측정하면 1.613V이 나온다.
따라서 DMM의 내부저항은 〓이다.
(DMM에 기재된 실제 내부저항은 10.5MΩ이다.)
DMM을 사용하여 전압을 측정할 때 측정대상의 저항이 작은 경우에는 DMM의 내부저항 쪽에서 거의 모든 전압강하가 일어나므로 측정된 전압이 실제 전압과 큰 차이가 없으나 이 실험에서와 같이 M단위의 큰 저항을 측정하거나 특히 내부저항과 거의 차이가 없는 저항을 연결하여 측정하였을 때는 DMM을 연결했을 경우와 실제 전압이 다르므로 정확한 전압을 측정할 수가 없다. 따라서 DMM을 사용하여 전압을 측정할 때 큰 저항의 전압 측정은 주의해야 한다.
2.2 DMM의 내부저항과 2.2μF의 커패시터를 이용하여 RC time constant를 측정하고자 한다. 시계를 이용하여 충전시간을 측정하거나 방전…
충전 전압(V)
방전된 후 전압(V)

3.717

24.49