1장 실험 목표
2장 실험 원리
3장 예비 질문
4장 실험방법
1. 직렬회로
2. 병렬회로
3. 직렬과 병렬 회로에서의 전류
<일반물리학 실험 레포트> 직렬과 병렬 회로 ◈ 실험 목표
직렬회로와 병렬회로에서 전류의 흐름을 공부한다.
직렬회로와 병렬회로에서 전압을 공부한다.
직렬회로와 병렬회로의 등가저항을 옴의 법칙을 이용하여 계산한다.
◈ 실험 원리
길이 l의 도선 양단에 triangle v의 전위차를 걸면 그 도선 내부에는
e``` {triangle v} over {l}
의 전기장이 형성되며, 이에 의해 전하들은 전기력을 받아 운동하여 전류를 형성한다.도선의 단위면적당 전류를 전류밀도라 부르며, 이 전류밀도는 전기장에 비례한다.즉,
e``` rho ` left ( {i} over {s} right )
위의 두 식을 다음과 같이 바꿔 쓸 수 있다.
triangle v```ri
도선을 흐르는 전류는 그 양단의 전위차에 선형적으로 비례한다.(옴의 법칙)
r``` rho {l} over {s} (rho : 비저항, s : 단면적 )
도선이 가늘고 길수록 저항이 커진다.저항을 통해 흐르는 전류가 저항 양단의 전위차에 비례하기 때문에 저항을 선형소자라고도 한다.
◈ 예비 질문
1.전기학에 대한 지식을 이용하여, 저항기를 직렬로 연결했을 때 전류의 흐름을 설명하는 가설을 세워본다.두개의 같은 저항기를 직렬로 연결했을 때의 유효저항(effective resistance)은 저항기 한 개를 연결했을 때와 비교하여 어떠할 것이라고 생각하는가?
-저항이 같은 저항기 2개를 직렬로 연결하면 전류가 흐르는 통로의 굵기(단면적)는 같으면서 길이가 2배인 것과 같으므로 유효저항은 저항기 한 개를 연결했을 때의 저항의 2배가 된다.
2.전기학에 대한 지식을 이용하여, 저항기를 병렬로 연결했을 때 전류의 흐름을 설명하여라.두개의 같은 저항기를 병렬로 연결했을 때의 유효저항(effective resistance)은 저항기 한 개와 비교하여 어떠할 것이라고 기대하는가?
-저항이 같은 저항기 2개를 병렬로 연결하면 전류가 흐르는 길이(길이)는 같으면서 전류가 흐르는 통로의 굵기(단면적)는 2배인 것과 같으므로 유효저항은 저항기 한 개를 연결했을 때의 저항의 {1} over {2}배가 된다.
3.당신이사용하는 세 개의 저항기에 대한 허용 오차율을 확인하라.허용 오차율은 실제 저항기 표시된 값에서 얼마나 변할 수 있는지 보여주는 백분율이다.이 값은 저항기에 표시되거나 색깔로 표현한다.이 허용오차율에서 저항 값의 범위를 계산하여라.
표시된 저항 값(Ω) 허용 오차율(%) 최소 저항(Ω) 최대저항(Ω) 10Ω 5%
9.50 Ω
10.50 Ω
50Ω 5%
47.50 Ω
52.50 Ω
68Ω 5%
64.60 Ω
71.40 Ω
◈ 실험방법 (이하 생략)
