실험 16. 저항의 연결

목차

[1] 실험 목적
[2] 측정값 및 계산
[3] 질문에 대한 토의
[4] 종합 토의
[5] 참고 문헌

본문내용

저항을 직렬로 연결했을 때, 식 (2)에 의해 등가 저항 는 각 저항의 합과 같고, 전압과 전류의 직접 측정으로부터 계산한 저항값은 위의 표에 나타난 것과 같다. 이때, 멀티미터의 정밀도가 1% 정도이므로, 식 (2)로 계산한 등가 저항은 전압과 전류의 직접 측정으로부터 계산한 저항과 멀티미터의 오차범위 내에서 같다고 할 수 있다.

<중 략>

[4] 종합 토의

이번 실험은 저항의 색 코드와 디지털 멀티미터의 사용법을 익히고, Kirchhoff 법칙과 전기저항의 직렬 및 병렬연결의 특성을 확인하는 실험이다.

디지털 멀티미터는 전압계, 전류계, 저항계 등 다양한 기능을 선택할 수 있는 정밀도 1% 이하의 유용한 기계다. 전압계와 전류계의 역할을 하기 위해선 회로상의 연결 방법을 각각 달리해야 한다. 전압을 측정하는 경우에는 측정하고자 하는 회로상의 양단에 병렬연결 하여야 하고 전류를 측정하는 경우에는 직렬연결로 해야 한다. 각 저항이 병렬연결할 때에는 저항에 가해지는 전압의 크기만 같고, 직렬연결할 때에는 저항에 흐르게 되는 전류의 크기만 같다. 따라서 전압계로 사용할 때에는 전압을 측정하려는 저항과 병렬로 연결해 주어야 하고, 전류계로 사용할 때에는 전류를 측정하려는 저항과 직렬로 연결되어야 한다.

실험 1
실험 1은 6개의 저항값을 측정한 다음, 이를 표시 저항과 비교하여 그 오차가 허용오차 범위 안에 포함되는지를 확인하는 실험이다. 아래의 표와 같이 측정한 저항값과 표시 저항을 비교했을 때의 상대오차는 각각 1.32%, 3.39%, 2.40%, 2.14%, 0.40%, 0.21%로, 허용오차 범위인 5% 내에 들어오는 것을 확인할 수 있다.

<중 략>

이는 특히 실험 4에서 을 만족시키는 것을 통해 확인할 수 있다. 두 번째는 고리 법칙이다. 고리 법칙은 폐회로 내에 있는 모든 소자의 전위차 합이 영이 된다는 것을 나타내는 것으로, 에너지가 보존됨을 설명한다. 이는 특히 실험 3에서 을 만족시키는 것을 통해 확인할 수 있다

참고 자료

<물리학실험 제11판 [수정 증보판]>/김상열/아주대학교출판부/2018/141-149p
<일반물리학 제9판>/일반물리학 교재편찬위원회/북스힐/2016/437-443p
<위키백과>/멀티미터