[물리학실험 레포트 보고서] 전위차계에 의한 기전력 측정2

1강 전위차계에 의한 기전력 측정 1) 이론 (1) 기전력 전지나 발전기와 같이 닫힌 회로에서 일정한 전류를 유지하도록 해주는 장치들을 기전력(electromotive force: emf)원이라고 부른다. 기전력원은 전하를 낮은 전위에서 높은 전위로 이동시키는데 필요한 에너지를 공급하는 ‘전하펌프’로 생각할 수 있다. 기전력 는 단위 전하당 한 일로 정의되고, SI 단위는 volt(V) 혹은 J/C이다. (2) Ohm의 법칙과 전기 저항 Ohm의 법칙이란 도체에 걸린 전압()이 전류()에 선형적으로 비례하는 것을 말한다 (그림 2). (1) 여기서 R은 그 물질의 전기 저항(resistance)이다. 전류밀도가 작은 대부분의 금속을 Ohm의 법칙을 따르는 Ohm성 도체 또는 선형도체라 한다. 전류밀도 J는 도선의 단면적당 도선에 흐르는 전류로 정의한다(J=I/A). 길이가 이고 단면적이 인 도체의 전기 저항은 (2) 이다. 여기서 는 특정한 온도에서 물질의 본질적인 특성을 나타내는 비저항(resistivity)이다. 도체는 매우 낮은 비저항을 가지고, 절연체는 매우 높은 비저항 값을 가진다. 재료가 같고 길이가 다른 두 도선의 경우, 길이가 긴 도선이 큰 전기 저항을 가진다. 또한 단면적이 다른 경우, 면적이 좁을수록 더 큰 값의 전기 저항을 가진다. (3) 습동형 전위차계의 원리 그림 3의 회로에서 는 실제 굵기가 일정한 긴 저항선이고, 기전력 인 전원장치에 연결되어 있다. 는 표준 전지의 기전력이고, 는 측정하고자 하는 전지의 미지 기전력이다. 전원장치의 기전력 는 또는 보다 큰 값을 가진다. s/w는 선택 스위치로 측정할 전지를 선택하여 검류계()를 연결할 수 있다. 검침봉()은 측정용 저항선 상을 이리저리 움직이면서 검류계의 전류가 0이 되는 위치 를 찾는 단자이다. 선택 스위치를 조절하여 검류계가 표준 전지와 연결되게 하고, 측정용 저항선을 전원에 연결하…
선택 스위치를 조절하여 검류계… (5) (6)