[자연과학] 기초전기회로실험 - 저항 측정

실험목적

1. 저항 R₁, R₂, R₃... 이 직렬 연결된 회로의 총 저항 Rt를 실험적으로 구한다.

2. 직렬 연결된 저항의 총 저항 Rt를 구하기 위한 수식을 실험결과로부터 유도한다.

이론적 배경
저항 또는 저항 결합이 회로의 전류에 미치는 영향을 결정하거나 예측하기 위해서는 회로에 대한 해석이 필요하다. 앞에서 배운 바에 의하면, V와 R₁의 값을 알면 옴의 법칙을 이용하여 회로에 흐르는 전류를 예측 할 수 있다. 저번 실험에서 직렬회로내의 전류는 항상 일정하다는 사실을 배웠다. 직렬회로에는 전류의 경로가 단지 하나밖에 없으며 인가되는 전압이 일정하다면 직렬회로 내의 저항이 증가할수록 전류는 감소한다는 사실을 알 수 있다. 저항을 직렬로 증가시키는 것은 회로에 흐르는 전류에 대한 저항을 증가시키는 효과로 나타날 것이다. 직렬 조합의 총 저항 Rt는 누적 효과를 가지고 전류를 조정한다.
즉, Rt 〓 V / It -` 두개 이상 저항의 직렬연결은 단일 저항 Rt로 대체될 수 있음을 의미하며, 이는 Rt가 전류에 미치는 영향이 직렬 연결된 저항기들의 그것과 동일하기 때문이다. 또한 옴의 법칙으로 Rt를 결정하기 위해서는 편의상, Rt 〓 R₁+R₂라고 가정한다.
저항값을 측정하기에 앞서서 저항값은 회로 내에 있든 그렇지 않든 일정하므로 여러 가지 방법으로도 구할 수 있다. 직렬 연결된 저항의 전체 저항값은 직렬 연결된 양단자에 저항계를 연결하여 측정할 수 있다. 개별 저항기의 저항값을 알고 있으면, 측정된 저항값으로 부터 관계식을 직접 유도할 수 있다. 실험적인 관점에서는 두 가지 방법을 모두 사용하여 각 방법의 결과를 확인하는 것이 좋다.
시뮬레이션
실험 결과
표 8-1 Part A의 저항기에 대한 측정값
Resistor
R₁
R₂
R₃
R₄
R
…

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5.07

6.67

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