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1. 실험 제목
- 키르히호프의 법칙
2. 실험 목표
-키르히호프의 법칙이 실제 성립하는지 실험으로 확인해 보자
1. 한 접합점에서의 전류의 대수적 합이 0인지 확인해 보자
2. 한 회로에서 전압 상승과 하강의 대수적 합이 0인지 확인해 보자
3. 실험 재료
1) 사용 기기
- 디지털 멀티미터
- 전원공급기
2) 사용 부품
- 저항 : 1kΩ, 3.3kΩ, 4.7kΩ, 10kΩ
4. 실험 과정
(1) 사용기기
- 직류 전원공급기
- 디지털 멀티미터
(2) 사용부품
- 저항 : 1kΩ, 3.3kΩ, 4.7kΩ, 10kΩ
(3) 실험순서
1) 실험에 사용되는 저항을 실제로 측정한 후, 그림 4의 회로를 구성하라.
2) 입력전압 를 5V로 조정하고 회로에 흐르는 전류 , 및 를 측정하여 표 1(a)에 기록하라.
3) 가 성립하는지 확인하라.
4) 입력전압을 10V와 15V로 상향조정하고 실험과정 2)와 3)을 반복하여 표 1(a)에 기록하라.
5) 저항 를 10kΩ으로 교체한 후 2) - 4)을 반복하여 표 1(b)에 기록하라..
6) 그림 5의 회로를 구성하라.
7) 입력전압 를 5V로 조정하고 각 저항 양단에 걸리는 전압, 및 를 측정하여 표 2(a)에 기록하라.
8) 가 성립하는지 확인하라.
9) 입력전압을 10V와 15V로 상향조정하고 실험과정 7)과 8)을 반복하여 표 2(b)에 기록하라.
10) 저항 를 10kΩ으로 교체한 후 7) - 9)을 반복하여 표 6-2b에 기록하라.
11) 각 실험에 대해 이론적인 계산 결과와 실험 결과를 비교분석하라.
5. 실험 결과
1) 실험에 사용되는 저항을 실제로 측정한 후, 그림 4의 회로를 구성
2) 입력전압 를 5V로 조정하고 회로에 흐르는 전류 , 및 를 측정하여 표 1(a)에 기록(뒤쪽 표에 기록 되어 있음)
3) 가 성립하는지 확인…(생략)
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10.62
6. 고 찰
키르히호프의 법칙을 이용하여 각종 직병렬회로의 저항값과 전류값을 알아볼 수 있었다.
실험1에서 한 노드의 전체 전류합이 0임을, 실험2에서 한 브랜치(branch)의 전체 전압의 값이 0임을 알 수 있었다. 합에서 아주 약간의 차이가 있었는데 이는 멀티미터의 측정 한계와 저항의 미세한 차이, 소수점 두 번째 자리까지의 측정으로 발생한 것으로 보인다.
또한 직렬과 병렬이 가지는 각각의 특징을 실험을 통해 알 수 있었는데, 이러한 예는 주변에서도 볼 수 있다. 예를 들어 직렬의 경우 UPS나 변압기 등에 사용되는 경우가 있고 ,병렬의 경우 우리가 흔히 사용하는 전기제품이 전부 이 병렬연결로 인해 사용할 수 있다. 병렬은 전압이 일정하기 때문에 일반 가정집에 일정한 220V의 전압을 공급하려면 병렬이 가장 적절한 연결법이라 할 수 있다. 또한 병렬의 경우 한곳의 연결이 끊어져도 다른쪽에는 영향이 없다.
이렇듯 직렬과 병렬은 각각의 특성을 가지고 있고 우리 주변에서도 그 특성을 이용해서 여러 가지에 사용되고 있다.
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