레포트 옴의법칙 결과레포트

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[레포트] 옴의법칙 결과레포트.hwp

본문 200610120 김경훈 6. 토의(Discussion) 이번주 실험은 저항과 전류값의 변화에 따른 전압을 측정하고, 저항과 전압값의 변화에 다른 전류값을 측정하는 것이었다. 이 실험에서 사용한 법칙은 이번주의 레포트 제목과 같은 옴의 법칙이다. 이 법칙은 대학교에 입학하기 전부터 배우는 아주 기본적인 법칙으로써, 이번주의 실험을 통하여 이 법칙이 실제로 적용되는지 확인해보는 것이 이번실험의 목표였다. 옴의 법칙은 V = IR 로 나타낼 수 있다. 이는 전압은 전류와 저항에 비례하여 전류 또는 저항값이 증가하게 되면 전압값도 같이 선형적으로 증가한다는 것을 예상할 수 있다. 옴의 법칙은 독일의 옴이라는 사람이 전압과 전류와 저항의 관계를 정리하여 옴의 법칙을 만들었다. 전류가 흘러 저항을 통과하면 저항에는 옴의 법칙에 따라 전압이 생긴다. 이때, 저항에 생기는 전압을 전압강하라 한다. 여기서 통과하는 저항을 나타낼 때에는 직렬저항과 병렬저항 두가지 종류가 있다. 직렬저항은 <그림 1>에서 볼 수 있는것처럼 저항이 직렬로 늘어져 있는것을 나타낸다. 여기서 전류를 구하기 위해서 옴의 법칙에 대입을 하게되면 라는 식이 나타남을 알 수 있다. 다음으로 병렬저항은 <그림 2>에서 볼 수 있는것처럼 저항이 병렬로 늘어져 있는것을 나타낸다. 여기서 전류를 구하기 위해서 옴의 법칙에 대입을 하게되면 일단 저항값은 임을 알 수 있고 I= V over 1 over 1 over R _ 1 + 1 over R _ 2 + 1 over R _ 3 A 라는 식이 나타남을 알 수 있다. <그림 1> <그림 2> 이번실험에서는 저항이 일정할 때 전압과 전류와의 관계를 나타낼 수 있는 첫 번째 실험을 하였고, 두 번째로 전압이 일정할 때 전류와 저항과의 관계를 나타낼 수 있는 두 번째 실험을 진행하였다. 마지막으로 전류가 일정할 때 전압과 저항과의 관계를 알 수 있는 실험을 진행하였다. 차근차근 실험을 진행하여서 각각의 알맞은 값들을 측정할 수 있었다. 실험값들을 그래프로 그렸을때를 예상해본다면, 첫 번째 실험으로 저항이 일정할 때 전압과 전류와의 관계를 그래프로 나타내게 되면 V = IR 식에서도 알 수 있듯이 저항이 일정할 때 전류값이 증가하게 되면 그에 비례하여 전압값이 일정하게 증가함을 알 수 있다. 그래서 이를 그래프로 나타내게 된다면 <그림 3>과 같은 그래프가 나타날 것이라는 것을 예상할 수 있다. 두 번째 실험으로 전압이 일정할 때 전류와 저항과의 관계를 그래프로 나타내게 되면 I = V / R 식에서도 알 수 있듯이 전류와 저항과의 관계를 반비례 관계이다. 저항값이 증가하게 되면 분모의 값이 커지게 되기 때문에 전류의 값은 감소하게 된다. 그래서 이를 그래프로 나타내게 되면 <그림 4>와 같은 그래프가 나타날 것이라는 것을 예상할 수 있다. 세 번째 실험으로 전류가 일정할 때 전압과 저항과의 관계를 그래프로 나타내게 되면 V = IR 식에서도 알 수 있듯이 전류가 일정하면 저항값이 증가할 때 전압값도 같이 비례하여 선형적으로 증가함을 알 수 있다. 그래서 이를 그래프로 나타내게 되면 <그림 3>과 같은 그래프로 나타날 것이라는 것을 예상할 수 있다. 첫 번째 실험과 세 번째 실험의 그래프를 예상해 보았을 때 둘 모두 같은 그림을 나타내게 되는데 이는 옴의 법칙에서 전압이 전류, 저항값 둘 모두에게 비례하기 때문이다. 옴의 법칙은 1차함수이기 때문에 선형적으로 비례한다는 것을 예상할 수 있다. <그림 3> <그림 4> 옴의 법칙 V = IR은 전압을 걸어주는 전지의 내부저항 값을 무시한 식이다. 그래서 만약에 내부저항은 생각해분다면(여기서, 내부저항은 r이라고 하자.) V = IR + Ir 이라는 값이 나옴을 알 수 있다. 하지만 대부분의 실험에서는 내부저항 r 값을 무시하고 실험을 진행한다. 그래서 이 내부저항 r 은 실험에서의 오차원인이라고 볼 수 있다. 또한 실험에서 여러 가지 저항을 사용하여 실험하였는데, 이 저항값을 검류계로 측정해보면 쓰여져 있는 저항값과 실제 저항값이 다른다는것을 알 수 있다. 왜냐하면 우리가 사용하는 저항은 몇백원도 하지않는 정말 저렴한 저항들이다. 그래서 오차율이 큰 저항이다. 또한 저항, MOSFET 등 모든 소자들은 아무리 똑같은 것들이라고 하여도 똑같은 값을 나타낼 수 없다. 예를 들어서 1KΩ의 저항 2개를 비교한다고 할 때, 2개의 저항을 정밀한 검류계로 측정해보았을 때 둘의 실제 저항값은 1KΩ이 아닌것은 물론이거니와, 둘의 저항값도 각각 모두 다르다. 실제로 현실에서 저항 1KΩ중에 검류계로 측정하였을 때 똑같은 값을 가지를 2개의 저항을 찾는것은 불가능하다고 할 수 있다. 실험기기들의 내부저항값을 제외하고는 이번실험은 간단한 실험이었기 때문에 오차원인을 거의 찾아볼 수 없었다. 실험을 진행할 때 검류계가 고장이 난 것이어서 처음에는 실험이 잘 진행되지 않았다. 이처럼 실험기기들은 잘 고장나기도 하기 때문에 실험을 진행할 때 실험기기들을 소중히 다르고 만약에 고장이 난다고하면 조교님께 말씀드려서 즉시 기기를 수리할 수 있도록 해야 내가 아닌 다른사람들이 실험을 할 때 피해가 가지 않도록 할 수 있다고 생각하였다. 하고 싶은 말 좀 더 업그레이드하여 자료를 보완하여, 과제물을 꼼꼼하게 정성을 들어 작성했습니다. 위 자료 요약정리 잘되어 있으니 잘 참고하시어 학업에 나날이 발전이 있기를 기원합니다 ^^ 구입자 분의 앞날에 항상 무궁한 발전과 행복과 행운이 깃들기를 홧팅 키워드 실험, 법칙, 저항값, 전류, 그림, 번째