서울과학기술대학교 일반물리학실험(2)_RC회로

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 기구
4. 원리 및 이론, 실험 방법
5. 실험치 (실험 데이터)
6. 실험 결과, 오차 분석
7. 결론

본문내용

이번 실험은 축전기와 저항으로 이루어진 RC회로에서 시간 상수를 구하는 실험이었다. RC회로는 저장요소인 축전기가 하나 있는 구조로, 1차 회로 중 하나이며 미분방정식을 이용하여 축전기에 흐르는 전압 또는 전류를 찾을 수 있다. 실험에서는 저항값과 C값을 3번 변화시켜 시간상수를 각기 다르게 하여, 충전과 방전을 반복하였다. 정확하게 시간을 확인하여 기록하려고 노력하였으나 그럼에도 오차는 존재하였다. 오차 원인은 다음과 같다.
첫째로, 영상을 찍어 각 시간에 맞게 전압값을 확인하는 과정에서 오차가 발생한다. 정확한 실험을 위해 시간에 따른 전압의 변화를 영상으로 찍어 기록하고자 하였고, 실제 육안으로 확인하는 것보다 더 효율적이고 세밀한 실험이 가능했다. 그럼에도 영상의 프레임의 한계로 정확한 단위로 시간을 구분하여 기록하지 못하였고, 또한 영상을 찍을 때 빛 반사 등으로 인하여 전압값이 제대로 보이지 않을 때도 있었다. 이를 해결하기 위해서는 프레임을 높여 더 작은 시간 단위로 영상을 관찰할 수 있도록 하고, 또한 표시된 값이 더 잘 보일 수 있도록 주변 환경을 조절해야 할 것이다.
둘째로, 장치와 회로에서도 저항이 존재하기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 실험 전 측정한 R값뿐 아니라 도선 내에도 저항이 존재하고, 따라서 실험을 더 정확하게 진행하기 위해서는 장치 내의 저항도 고려하여 보정을 한 뒤 계산을 해야할 것이다.
셋째로, 브레드 보드에 저항과 축전기를 연결할 때 제대로 연결이 되지 않아 오차가 발생할 수 있다. 실험 1, 2, 3을 기록하기 전, 굉장히 큰 오차가 발생한 실험을 진행했었다. 그리고 그 오차의 원인은 축전기와 브레드보드의 접합부인 것으로 추측되었다. 따라서 실험을 진행하며 주변 충격이나 진동 등의 요인으로 축전기나 저항이 브레드보드에 헐겁게 연결되었다면 미세하더라도 오차가 발생할 수 있을 것이다.

참고 자료

없음