일반물리학실험 | 커패시터의 충방전

 

 

 

TIP

 

 

저항과 커패시터로 이루어진 회로에서 커패시터에 인가되는 전압의 시간적인 변화를 관측하고 회로의 시간상수를 구한다.

 

 

 

커패시터와 저항으로 이루어진 회로에서 커패시터가 충전되는 동안 회로에 흐르는 전류는 키르히호프의 법칙을 적용한 전위차이다.

 

키르히호프의 법칙을 사용하면 전하가 쌓이는 과정에서 저항과 커패시터 양단에서의 전압강하의 합은 전지의 기전력과 같아야 하므로 저항의 전위차는 시간이 흐르면서 감소하므로 전류도 줄어든다. 저항에서의 커패시터의 전위차가 전지의 기전력과 같다는 것을 말한다.

728x90

 

 

실험 방법

1. 실험 과정

1) 커패시터 충방전 실험 장치와 S-CA시스템을 준비한다.

 

2) 극성에 맞게 콘덴서 양단의 전압 단자를 서버의 입력단자 CH A에 연결한다.

 

3) I-CA 프로그램을 실행하고 인터페이스 분석 - 데이터 로그 보기를 선택한다.

 

4) 전원공급을 위해 전원 스위치를 켜고, 데이터로그 보기 화면에서 시작을 클릭한다. 실험장치의 스위치를 충전에 위치시키고 입력되는 신호를 확인한다.

 

5) MAX-MIN의 값을 조정하여 충방전 과정이 한 화면에 잘 관측될 수 있도록 조절한다.

 

6) 설정을 맞춘 후 데이터 로그 보기의 화면에서 초기화 버튼을 클릭하여 측정을 초기화 하고, 실험장치의 스위치를 방전에 위치시켜 커패시터에 쌓인 전하가 완전히 방전되도록 잠시 기다린다.

 

7) 데이터 로그 보기 화면에서 시작버튼을 클릭하고 실험장치의 충방전 스위치를 충전에 위치한다.

 

8) 방전이 완료되면 데이터 로그 보기 화면의 정지화면을 클릭한다.

 

9) 화면을 충전이 시작된 시점으로 이동하여 충전 시작점과 완료점을 선택하여 .txt파일로 데이터를 저장한다.

 

10) 방전이 시작된 시점으로 이동하여 과정9와 같이 저장한다.

 

11) 엑셀로 데이터 파일을 불러와 실험에서 얻어지는 시간상수를 결정하고 계산 값과 비교해 본다.

 

12) 저장한 데이터들을 엑셀을 이용하여 시간-전압의 그래프로 그린다.

 

 

 

[일반물리학실험]커패시터의 충방전 레포트