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[자연과학] 일반물리학 실험 - 옴의 법칙 (전류 전압 측정)

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본문/내용

1. 주 제

옴의 법칙 (전류전압 측정)

2. 목 적

저항체와 기전력으로 구성된 회로에 걸리는 전압과 이 회로에 흐르는 전류를 전압계와 전류게로 측정하여 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙을 확인한 후 저항을 구하고 저항 색코드를 익힌다.

3. 관련이론

옴의 법칙

1826년 G.S.옴이 발견한 물리학의 기본법칙의 하나이다. 전위차를 V, 전류의 세기를 I, 전기저항을 R라 하면, V=IR의 관계가 성립한다. 균일한 크기의 물질에서 R는 길이 l에 비례하고 단면적 A에 반비례하며 R=ρl/A이다. 여기서 ρ는 물질 고유의 상수이며 비저항이라 한다(ρ의 역수 σ는 전도율). 등방성(等方性) 물질에서는 전류의 방향과 전기장의 방향이 일치하므로 벡터 형식으로 i=σE라 쓸 수 있다. 비등방성 물질이나 외부자기장 등이 있는 물질에서는 일반적으로σ는 텐서량이 되며, 그 성분은 미시적 구조 및 외부장(外部場) 세기에 의해 결정된다. 이로부터 회로에 관한 키르히호프의 법칙이나 콘덴서와 인덕턴스를 포함한 교류회로의 기초방정식을 유도할 수 있다. 접촉저항 광석검파기 금속정류기 2극진공관 트랜지스터 등의 회로요소는 이 법칙을 따르지 않는다.
어느 저항체에 걸리는 전압 V와 이에 흐르는 전류 I 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다. 즉 전류 I는 가해준 전압 V에 비례한다.
V=RI(1)
여기에서 R은 그 저항체의 저항이다.
여기서 저항은 직렬 연결법과 병렬 연결법이 있다.
직렬 연결에서
Rs=R1+R2+R3+(2)
병렬 연결에서
1/Rs = 1/R₁+1/R₂+1/R₃+(3)
여기에서 I=Δq/Δt 이므로 그 단위는 [coul/sec]=[ampere]이고, V=W/q 이므로 그 단위는 [joule/coul]=[volt…
R=1kΩ 일때

4.92

5.28

(1) 먼저 저항의 경우 30옴이라고 하셨는데 테스터기(전류전압저항 측정기)를 이용해서 측정해야 정확한 값을 알 수 있습니다. 일반적으로 회로에 사용되는 조그만 저항(4~5가지 색깔의 띠가 그려져 있고 이 색깔을 판별하여 저항값을 인식합니다.)은 대부분 ±5%짜리입니다. ±5%의 오차라면 이 저항의 저항값은 28.5옴~31.5옴의 값을 갖게 됩니다.

(2) 전류와 전압을 측정할 때 전류계와 전압계를 사용하였다면 내부에 들어있는 저항에 의해 약간의 오차가 발생하게 됩니다.

(3) 건전지의 경우 내부저항에 의해 실제 건전지의 전압보다 낮게 나오게 됩니다. 그런데 125V라고 했으니까 건전지는 아니고 전압공급장치를 이용한 것 같군요... 그렇다면 이문제는 없을 것 같습니다.




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I D : leew*****
Date : 2015-04-04
FileNo : 15040665

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