일반물리실험 옴의법칙 레포트

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목차

1. 실험 목적
2. 기본 이론
3. 실험기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 측정치 및 계산 (표)
6. 결과 및 논의
7. 질문

본문내용

실험 목적
저항이 직렬 및 병렬로 연결된 회로에서 전압과 전류를 측정하여 Ohm의 법칙을 확인하며, 각 회로에서의 등가저항을 실험적으로 측정하여 이론적 결과와 비교한다.
기본 이론
옴의 법칙
저항이 R인 저항체에 전위차 V를 걸어주었을 때, 전류 I가 흐른다면 이들 사이에는
V=IR (1)
인 관계가 있다. 이 때 저항 R이 V 또는 I값에 무관할 때, 즉 V와 I의 관계가 직선적일 때 Ohm의 법칙이 성립한다고 말한다.
저항체들이 직렬, 병렬로 연결되었을 때의 등가저항을 구하기 위하여 폐회로 정리를 이용한다. 폐회로 정리란 어떤 지점에서 출발하여 폐회로를 일주한 후 다시 그 지점으로 올 경우 전위변화의 대수적 합이 0이 된다는 것이다.
예를 들어 그림 1에서와 같은 폐회로의 a점에서 출발하여 회로를 시계방향으로 일주한 후 다시 a점으로 오는 경우를 생각하자. a점을 출발하여 시계방향으로 저항 R을 지나면 -IR의 전압강하가 일어나며 기전력 장치에서 전압증가 ε이 있게 된다. 따라서 전위변화의 합은
-IR+ε=0이 되어 회로에 흐르는 전류는 I=ε/R가 된다.
직렬연결
이제 세 개의 저항 R_1,R_(2,) R_3 가 직렬로 연결되었을 때의 등가저항 R_eq을 구하기 위해, 그림 2와 같은 회로에 폐회로 정리를 이용하기로 한다. 회로에 흐르는 전류를 I라 할 때, a점에서 이 회로를 출발하여 시계방향으로 일주하면 저항 R_1,R_(2,) R_3에서 각기 -〖IR〗_1,-〖IR〗_(2,)-〖IR〗_3의 전압강하가 일어나며 기전력 장치에서 전압증가 ε이 있게 된다. 즉, 전위변화의 총합은
-〖IR〗_1-〖IR〗_(2 )-〖IR〗_3+ε=0
이 된다. 따라서 회로에 흐르는 전류 I는

I=ε/(R_1+R_(2,)+R_3 )
가 되어서, 등가저항 R_eq는
I=ε/R_eq
로부터
R_eq=R_1+R_(2 )+R_3
가 된다. 즉 저항이 직렬로 연결된 회로에서의 등가저항은 개개의 저항체의 저항 값을 모두 더하면 된다.

참고 자료

없음