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물리실험 RC시상수

저작시기 2009.12 |등록일 2010.01.24 한글파일한글 (hwp) | 3페이지 | 가격 700원

소개글

RC시상수에 대해서 알아보자.

목차

1.실험제목
2.실험목적
3.실험이론
4.실험방법
5.실험결과
6.분석및토의

본문내용

2) 실험 목적
직류전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, R-C회로의 전기적
특성을 대표하는 시상수를 측정하여 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용
량을 알아본다.

3) 실험 관련 이론
1. 충전(charge)

기전력에 의하여 Capacitance가 충전된다. 옆 그림과 같이 구성된 회로의 회로 방정식은 식 (1)과 같다.



(1)


전류 i 값에 옆의 식(2)를 대입하여, ............................(2)

식(1)을 풀면, 식(3)을 얻을 수 있게 된다. (3)


t= RC 일 때 원래 기전력 ε의 (1-e-1)배가 되게 되는데 이때 t=RC 값을 RC시상수라고 한다.

2. 방전(discharge)


기전력 ε=0이 되고 capacitance에 충전된 전하들이 방전된다. 옆의 그림과 같이 구성된 회로의 회로방정식은 식 (4)와 같다.

(4)


마찬가지로 전루 ii값에 식(2)를 대입하여, 식 (4)를 풀면 식(5)의 해를 얻을 수 있다.

..............(5)

이때도 마찬가지로 t=RC 일 때 값을 RC 시상수 라고 한다.

t=RC

4) 실험 방법

① 위 회로와 같이 저항 R과 커패시터 C을 연결시킨다.
② 이때 커패시터의 전압을 측정하기 위해서 C양단에 전압계를 설치한다.
③ 스위치 S를 처음에 a에 연결시킨후 커패시터 C가 63.2% 충전되는 시간을 측정한다.
④ 그 후 저항 R과 커패시터 C를 서로 바꿔가면서 실험을 반복한다.
5) 실험 결과
1.
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입력전압*0.632
걸린 시간
오차
(%)
10kΩ
1μF
0.01S
5V
3.16V
0.02S
100%
R = 10 kΩ 이고 C = 1 μF 일 때
- RC이론값 = 저항 * capacitance
- 오차 = (RC이론값 - 걸린시간) / RC 이론값

참고 자료

물리학 및 실험 교과서
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