물리실험(2) 전기저항 예비보고서

소개글

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보고서 점수 A+ 받았던 자료입니다.
사진 및 그림 포함되어 있으며, 참고문헌 명시되어 있습니다.

목차

1. 목적
2. 이론
3. 실험장치 및 방법
실험 1. 직렬회로
실험 2. 병렬 회로
4. 참고문헌

본문내용

1. 목적
저항체가 직렬 및 병렬로 연결된 회로에서 전압과 전류를 측정하여 옴(ohm)의 법칙을 확인하며, 각 회로에서의 등가저항을 실험적으로 측정하고, 이를 폐회로 법칙에 대한 키르히호프의 법칙을 확인한다. 이로부터 저항을 구하고, 색 코드에 의한 저항 읽는 법에 익숙하고자 한다.

2. 이론
1) 옴의 법칙
옴(Ohm)은 금속 도선에서 전압과 전류를 측정하여 그들 사이에 선형의 비례 관계가 있음을 알아내었다. 이와 같은 전류와 전압의 직선적인 비례 관계를 옴의 법칙이라 한다. 따라서 어느 저항체에 걸리는 전압 와 이에 흐르는 전류 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.
또는
여기에서 은 그 저항체의 저항이다. 전압 가 일정할 때, 이 클수록 전류 가 작아지므로 은 전류의 흐름을 방해하는 요소가 전기 저항이다. 이므로 그 단위는 “볼트/암페어"이며, 이것을 옴(Ω)이라 한다.
회로 내에서 저항체는 한 개만을 쓰기도 하고, 여러 개를 연결하여 사용하기도 한다. 가장 흔히 볼 수 있는 예로는 저항체를 한 줄로 연결한 직렬연결, 저항체를 나란히 연결한 병렬연결, 그리고 직렬과 병렬을 섞어서 연결한 혼합 연결 등이 있다. 직렬연결에서의 합성 저항은

이고, 병렬연결에서의 합성 저항은

이다. 여기에서 이므로 그 단위는 이다.

2) 키르히호프의 법칙
앞에서와 같이 간단한 회로는 옴의 법칙과 직렬 및 병렬연결의 등가 저항을 구하여 쉽게 분석할 수 있다. 그러나 대부분의 경우 복잡한 회로는 단일 환선으로 단순화하기가 불가능하다. 이와 같이 복잡한 회로를 분석하는 경우에 키르히호프의 법칙(Kirchhoff`s Rules)이라고 불리는 두 가지 간단한 규칙을 이용하면 용이하게 단순화 시킬 수 있다.

참고 자료

김병배・김태완・민향기・정명훈・한원근, 『대학물리학 실험』, 북스힐, 2008, pp287-292.
Raymond A. Serway, 『대학 물리학Ⅱ』, 북스힐, 2007, pp666-668.
네이버 백과사전, 전류, http://100.naver.com/100.nhn?docid=134549
네이버 백과사전, 전압, http://100.naver.com/100.nhn?docid=134782