해피레포트 - 일반물리학 실험 - 축전기의 충전, 방전

카테고리 : 레포트 > 자연과학계열 파일이름 :일반물리학 실험 - 축전기의 충전,.hwp 문서분량 : 5 page 등록인 : leewk2547 문서뷰어 : 한글뷰어프로그램 등록/수정일 : 15.05.12 / 15.05.12 구매평가 : 다운로드수 : 3 판매가격 : 1,500 원

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보고서설명
[1]목적 축전기의 충전과 방전현상의 관측을 통하여 그 변화가 지수함수를 따르는지 확인한다. 또한 시간 상수의 의미를 확인한다. [2]원리 두 도체판 사이에 두고 전압을 걸면 은극에는 (-)전하가 양극에는 (+)전하가 같은 크기로 모인다. 이 때 모이는 전하량은 전압에 비례한다. 축전기는 이런 원리를 이용하여 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다.

본문일부/목차
토의, 고찰 및 반성 우리가 한 실험에서 사용한 전압은 5V였고, 시상수 RC를 구하기 위해서 5V의 시간이 RC일때의 값을 구해야 한다. 시간이 RC일때 완전히 충전된 값의 e^(-1)이므로 시간이 RC 일 때 충전 될 때의 전압은 5V * e^(-1) = 3.16V 이다. 첫 번째 실험에서 저항(R)은 200kΩ, 축전기(C)는 100uF을 사용했으므로 이론적으로 τ=RC RC = 200 * 10^3 * 100 * 10^(-6) = 20 (초) 이다. 따라서 이론적으로는 20초에서 변하던 전압의 값이 3.16V여야 한다. 실험값에서 3.16V에 가장 가까운 시간을 찾아보면 19.8초에서 3.176V로 0.016V의 오차가 있지만 거의 20초 가까운 시간에서 3.16V에 가까운 전압이 나타남을 알 수 있었다. 또 방전 될 때의 값을 보게 되면 위와 같이 시상수 τ=20초 이고 충전과는 반대로 방전 되는 상황이므로 20초일 때 남아 있는 전압은 5 - 3.16 = 1.84V 이어야 한다. 실험값에서 1.84V에 가장 가까운 시간을 찾아보면 20.9초에서 1.863V가 나타남을 알 수 있었고, 이론값과는 0.023V의 오차가 나타났다. 두 번째 실험에서 저항(R)은 1.5kΩ, 축전기(C)는 100uF을 사용했으므로 이론적으로 τ=RC RC = 1.5 * 10^3 * 100 * 10^(-6) = 0.15(초) 이다. 따라서 이론적으로는 0.15초에서 변하던 전압의 값이 3.16V여야 한다. 실험값에서 3.16초에 가장 가까운 시간을 찾아보면 0.15초에서 3.176V로 정확한 시간에서 0.016V의 오차가 나타났다. 또 방전 될 때의 값을 보게 되면 위와 같이 시상수 τ=20초 이고 충전과는 반대로 방전 되는 상황이므로 0.15초일 때 남아 있는 전압은 위에서 구한 것과 같이 1.84V 여야 한다. 실험값에서 1.84V에 가장 가까운 시간을 찾아보면 0.234초에서 1.843V가 나타났다. 이때 시간의 오차가 많이 난 이유는 방전스위치를 넣는 순간과 측정을 하는 순간의 차이가 많이 났기 때문인데, 0.087초부터 방전을 시작되었기 때문에 0.234초에서 0.087초를 빼게 되면 0.147초로 0.15초에 근접함을 알 수 있다.

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