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[자연과학] [일반물리학 實驗] R-C 시상수측정(measurement)

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작성일 24-05-16 12:32

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(2) 스위치(switch)를 끊어 놓은 채로 축전기의 양단(B 와 C)을 전선으로 연결함으로써 축전기를 완전 방출된(전위차 0V) 상태가 되도록 한다.) 방전과정에서 측정(測定) 한 를 T라 할 때의 수식 (2)와 (3)을 과정 ⑦에서 그린 그래프와 비교하라. 측정(測定) 한 와 가 같은가 다르다면 왜 그럴까

(9) 100uF 축전기를 330uF 축전기로 바꾸어 과정 ⑧을 되풀이한다. 또한 과정 ⑤에서 전선을 연결하여 방전시키는 과정에서 전위가 1.000V인 순간부터 가 될 때까지 걸리는 시간 를 측정(測定) 한다.

(4) 축전기에 완전히 충전된 후(전위차의 alteration(변화) 가 더 이상 없을 때) 스위치를 끊고 이때 전위차의 alteration(변화) 가 거의 없는 것, 즉 충전된 전하가 빠져나감이 없음을 확인한다. 여기서 는 R-C 회로의 시간상수이다.

2. theory(이론)

축전기와 전기저항으로 구성된 R-C 회로에 키르히호프(Kirchhoff) 제2법칙을 적용하면

이 된다 기전력 E의 전지로 충전할 경우와 완전 충전 후(축전기 양단 전위차가 E일 때) 전지 없이 방전시킬 경우 축전기 양단 전위차 (또는 축전기에 충전되는 전하량 )의 시간에 따른 alteration(변화) 는 각각 다음과 같다.

(7) 이제 ② ~ ⑤의 과정을 되풀이하되 과정 ③에서 스위치를 연결한 직후부터 5초, 10초, 15초, 20초, 25초, 30초, 35초, 40초 후의 전위차가 Vc를 측정(測定) 하여 기록하고, 과정 ⑤에서 전선을 연결한 직후부터 40초까지 5초 간격으로 전위차 Vd를 측정(測定) 한다.

(3) 스위치를 연결하고 전압계에 나타나는 전위차의 alteration(변화) 를 watch한다. 측정(測定) 한 Vc와 Vd가 각각 수식 (2)와 (3)에 따름을 그래프로 확인해 본다.)

[…(To be continued )

(8) 과정 ⑦과 같이 ② ~ ⑤의 과정을 되풀이하되 이번에는 과정 ③에서 스위치를 연결한 후부터 전위차가 에 도달 할 때까지 걸리는 시간 를 측정(測定) 하고 완전 충전된 후의 축전기 양단의 전위차를 측정(測定) 한다.
3. experiment(실험) 방법
이 experiment(실험)은 R-C 회로에서의 축전기의 작용을 확인하는 것이다.
A. 충전과 방전

(1) 그림 Ⅲ-20과 같이 되도록 100k 전기저항과 100uF 축전기를 건전지와 함께 회로판에 연결한다.(최소제곱법을 이용하여 시간상수 T와 전기용량 C를 결정한다.

4. experiment(실험) 결과

5. 分析 및 토의

실험과제/물리

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다.

(10) 이번에는 100uF 축전기와 220k 전기저항을 이용하여 과정 ⑧을 되풀이함으로써 전기정항에 따른 시간상수의 alteration(변화) 를 살펴본다. 이를 통하여 축전기의 전기 용량에 따른 시간상수의 alteration(변화) 를 살펴본다.(이때는 stopwatch를 이용하는 것이 편리할 것이다.

(5) 점 A와 점 C를 전선으로 연결하고 충전된 전하가 방전함에 따라 나타나는 축전기 양단의 전위차의 alteration(변화) 를 watch한다.

순서

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[일반물리학 experiment(실험)] R-C 시상수측정(測定)

1. 목적

직류전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 watch하고, R-C 회로의 전기적 特性을 대표하는 시상수를 측정(測定) 하여 축전기의 직력, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다.

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