일반물리학실험 | 교류 회로

 

 

 

TIP

 

 

저항 및 축전기(capacitor)로 구성된 직렬 R-C회로에서 교류 전압과 교류 전류를 측정하여 저항 R(resistance), 전기용량(capacitance) C의 특성을 이해하고 직류 회로와의 차이점을 배운다.

 

 

실험 방법

1. R 회로

1) R 회로를 구성하기 위해 빵판에 저항을 연결 한 후, 같은 라인에 전선을 꼽는다.

 

2) 전선에 각각 멀티미터, 직류 전원 공급기를 연결 하고 직류전원 공급기와 멀티미터를 연결한다.

 

3) 직류 전원 공급기로 0,1,2,3,4,5V를 공급하면서 I값을 멀티미터로 측정한다.

 

4) V_R=RI공식을 이용해 I_이론값을 계산한다.

 

5) 같은 방식으로 직류 전원 공급기 대신 함수 발생기를 연결한다. 같은 진동수 일 때 측정하여야 하므로 100Hz로 고정시킨다. 하지만 함수발생기는 전압을 표시하지 않으므로 전압을 각각 측정해야한다. 따서 0,1,2,3,4,5V 를 각각 한번씩 멀티미터로 측정 한 뒤, I_ac값을 측정하고, 그 다음 V_R=RI공식을 이용해 I_ac이론값을 계산한다.

 

6) 이번엔 전압을 고정 시킨뒤, 진동수를 바꾸며 측정한다. 100Hz , 200Hz , 300Hz , 400Hz , 500Hz일때 측정을 한다. 마찬가지로 Iac이론값은 V_R=RI공식을 이용하여 구하고, I_ac값을 측정한다.

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2. C 회로

1) C 회로를 구성하기위해 마찬가지로 빵판에 커패시터를 연결한 후, 같은 라인에 전선을 꼽는다.

 

2) 전선에 각각 멀티미터, 직류 전원 공급기를 연결 하고 직류전원 공급기와 멀티미터를 연결한다.

 

3) 직류 전원 공급기로 0,1,2,3,4,5V를 공급하면서 I값을 멀티미터로 측정한다.

 

4) V_c=I/ωC공식을 이용해 I_이론값을 계산한다. (하지만 여기서 직류 전원은 진동수가 0이므로 값을 구할수 없게 된다), (여기서 ω=2πf)

 

5) 같은 방식으로 직류 전원 공급기 대신 함수 발생기를 연결한다. 같은 진동수 일 때 측정하여야 하므로 100Hz로 고정시킨다. 하지만 함수발생기는 전압을 표시하지 않으므로 전압을 각각 측정해야한다. 따서 0,1,2,3,4,5V 를 각각 한번씩 멀티미터로 측정 한 뒤, I_ac값을 측정하고, 그 다음 V_c=I/ωC공식을 이용해 I_ac이론값을 계산한다.

 

6) 이번엔 전압을 고정 시킨뒤, 진동수를 바꾸며 측정한다. 100Hz , 200Hz , 300Hz , 400Hz , 500Hz일때 측정을 한다. 마찬가지로 I_ac이론값은 V_c=I/ωC공식을 이용하여 구하고, I_ac값을 측정한다.

 

3. R - C 회로

1) R -C 회로를 구성하기 위해 빵판에 커패시터와 저항을 연결하고, 같은 라인에 전선을 꼽아주어 직렬 회로를 구성한다.

 

2) 전선에 각각 멀티미터, 함수발생기를 연결 하고 함수발생기와 멀티미터를 연결한다.

 

3) 함수발생기로 0,1,2,3,4,5V를 공급하면서 (함수발생기는 전압을 표시하지 않으므로 공급한 전압을 멀티미터로 측정한 뒤 해야한다.) I값을 멀티미터로 측정한다.

 

4) 위의 공식을 이용해 임피던스 Z 값을 구하고, ε_m/I=Z 를 이용해 Iac이론값을 구한다.

 

5) 전압을 고정시키고, 진동수를 바꿔 가면서 측정한다.

 

6) Z_이론값은 위의 공식을 이용해 계산하고, I_ac이론값은 ε_m/I=Z 공식을 이용해 구한다. I_ac값은 측정값이고, Z값은 ε_m/I=Z 공식에 측정한 I_ac값을 대입해 계산한 값이다.

 

 

 

[일반물리학실험]교류 회로 레포트