[자연과학][일반물리학] 축전기의 전기용량과 R-C 회로의 시상수 측정

축전기의 전기용량과 R-C 회로의 시상수 측정

1. 실험 목적

직류전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, R-C 회로의 전기적 특성을 대표하는 시상수를 측정하여 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다.

2. 실험 이론

충전(charge)
기전력에 의하여 Capacitance가 충전된다. 옆 그림과 같이 구성된 회로의 회로 방정식은 식 (1)과 같다.

(1)

전류 i 값에 옆의 식(2)를 대입하여, ............................(2)
식(1)을 풀면, 식(3)을 얻을 수 있게 된다. (3)
t〓 RC 일 때 원래 기전력 ε의 (1-e-1)배가 되게 되는데 이때 t〓RC 값을 RC시상수라고 한다.
2. 방전(discharge)
기전력 ε〓0이 되고 capacitance에 충전된 전하들이 방전된다. 옆의 그림과 같이 구성된 회로의 회로방정식은 식 (4)와 같다.
(4)
마찬가지로 전루 ii값에 식(2)를 대입하여, 식 (4)를 풀면 식(5)의 해를 얻을 수 있다.
..............(5)
이때도 마찬가지로 t〓RC 일 때 값을 RC 시상수 라고 한다.

3. 실험 장치 및 기구

회…(생략)

4. 실험 방법

5. 실험 결과

6. R 〓