[글쓴이:] dev@agentsoft.co.kr

목차

1. 측정값 및 계산
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

1. 질문에 대한 토의
질문 1. 충전이 시작되는 시간 또는 방전이 시작되는 시간인 를 위의 6에서와 같이 정의할 때 오차는 대략 얼마나 될까? 이 오차를 줄이는 방법은 어떤 것이 있을까?
전압 센서의 측정값에서 10초 부근의 전압이 에서 벗어나는 순간을 찾아 전압이 인 마지막 순간을 충전실험의 시작점 는 9.995초로 기록됐다. 그래프를 통해 10초 부근인 9.995초에서 의 값을 갖는 것을 확인했고 이론적으로 10초 부근에서 가 측정되어야 한다. 이로서 이론값과 실험값이 크기 만큼 오차가 발생했음을 알 수 있다. 또한 5초 부근의 전압이 최대값을 유지하는 마지막 순간을 찾아 방전의 시작점인 는 4.995초로 기록됐다. 그래프를 통해 5초 부근인 4.995초에서 의 값을 갖는 것을 확인했고 이론적으로는 5초 부근에서 가 측정되어야 한다. 이로서 이론값과 실험값이 크기만큼 오차가 발생함을 알아볼 수 있었고 오차율을 구할 수 있었고 임을 확인할 수 있었다. 이렇게 두 가지 오차의 크기를 확인해볼 수 있었고 두 값 모두 매우 작은 오차의 크기를 갖는 것을 확인했다. 이런 오차가 발생한 이유는 회로의 연결이 잘 이루어지지 않았거나, 회로가 오래되었거나, 주변에 있는 전선에 의한 영향을 받아 오차가 발생하는 등의 오차를 생각해볼 수 있었다. 우리는 실험할 때 로 설정하고 실험을 진행했다. 하지만 측정하는 진동수 즉, Hz를 더 세분화하여 시간에 대한 전압 값을 측정한다면 더욱 정확하게 분석할 수 있을 것이고 이로 인해 위의 오차를 줄일 수 있을 것이다.

질문 2. 위의 분석으로부터 축전기의 충전, 방전현상이 식 (2)와 (3)의 지수함수형 변화라고 인정되는가?

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 측정값
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

1. 질문에 대한 검토
질문 1. 원 내부의 각 점에서 측정한 전위는 같은가?
그래프용지에 스케치된 사진과 같이 원 내부에 다섯 개의 전위를 측정하였다. 그 결과 다섯 개의 점 모두 전위 값이 9.92V가 측정되었다. 측정값으로 볼 때는 원 내부의 각 점에서 측정한 전위 값은 모두 9.92V로 같다고 할 수 있다.

질문 2. 도체상의 모든 점은 전위가 과연 같은가?
도체 내에서는 자유전자가 이동함으로서 몰리게 되고 이에 반대되는 전기장이 형성된다. 이런 현상으로 도체 내에서의 전기장은 평형 상태를 이루게 되는데 정전기적 평형 상태에 있는 도체 표면은 등전위면을 이루게 된다. 도체 내부 전기장은 0의 값을 갖게 되며 전기장으로부터 전위를 정의하는 식을 통해 모든 점에서의 전위가 같다는 것을 확인할 수 있다. 하지만 그래프용지에 스케치된 사진을 보면 원 내부의 다섯 개의 점에서의 전위는 9.92V로 같았지만 원 위의 한 점은 9.93V가 측정되었다. 이 부분을 통해 오차가 발생함을 확인할 수 있었고, 탐침이 닿는 각도나, 압력, 위치, 흔들림 등 사람이 하는 실험이기에 미세한 오차가 발생했을 것이라고 판단했고 이런 오차를 고려하였을 때 도체상의 모든 점의 전위가 같다는 것을 실험을 통해서도 확인할 수 있다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 측정값 및 계산
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

질문 2. 실험 1에서 사용한 저항소자들은 전압에 관계없이 일정한 저항을 갖는다고 할 수 있는가?
전압에 관계없이 일정한 저항을 갖는다는 것을 확인하기 위해서는 전류-전압의 그래프를 생각해보면 알 수 있다. 전류-전압의 그래프는 일차함수로 x축이 전류 I, y축이 전압 V라고 했을 때, 옴의 법칙에 따라서 이 직선의 기울기는 저항 R값을 갖게 된다. 이 사실을 통해 실험 1에서 얻은 그래프-1과 그래프-2를 확인해보면 두 그래프는 거의 직선에 가깝고 기울기가 일정함으로 실험 1에서 사용한 저항소자들은 전압에 관계없이 일정한 저항을 갖는다는 것을 확인할 수 있다. 그러나 그래프-1, 그래프-2는 x축이 전압 V, y축이 전류 I 임으로 각각의 그래프의 직선의 기울기는 저항 R 값의 역수인 의 값으로 표현된다.

질문 3. 다이오드가 옴의 법칙을 만족하지 않음을 간단히 기술한다면 관찰한 결과로부터 어떤 면을 지적하겠는가?
실험 2에서 얻은 그래프-3의 그래프를 보고 옴의 법칙을 만족하지 않음을 알 수 있다. 전류-전압의 그래프는 일차함수로 x축이 전류 I, y축이 전압 V라고 했을 때, 옴의 법칙에 따라서 이 직선의 기울기는 저항 R값을 갖게 된다. 하지만 실험 2의 그래프-3을 보면 기울기가 일정한 그래프라고 할 수 없고 의 값이 증가할수록 값은 의 값보다 훨씬 크게 증가하는 그래프를 확인할 수 있다. 또한 다이오드가 옴의 법칙을 만족하고 전압의 크기가 존재한다면, 음의 부분에서도 전류가 흘러야할 것이다. 하지만 그래프-3에서 의 값은 음의 값이 측정된 부분이 없었다. 이러한 점을 옴의 법칙을 만족하지 않음을 관찰한 결과로부터 지적할 수 있다.

질문 4. “다이오드에 전압이 양이면 전류가 흐르고 음이면 전류가 흐르지 않는다”고 말해도 되는가? 시험한 모든 다이오드에 대해 전류가 보다 커지는 대략적인 전압(전환점)을 서로 비교하시오.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 측정값
2. 결과
3. 토의
4. 참고문헌

본문내용

[3] 토의
1. 질문에 대한 토의
질문 1. 왜 전하를 추가함에 따라 전위가 변하는가?
전기용량 는 (:전하량, :전압(전위차))의 공식을 통해 구할 수 있다. 축전기의 극판 사이의 간격을 로 일정하게 하고, 극판의 면적이 일정하다면 가변 축전기의 전기용량 는 일정하게 될 것이다. 이때 증명판을 통해 전하를 공급할 때 전하량 가 증가하게 된다. 전기용량은 일정한 값이고 전하량 가 증가함에 따라 의 값인 전위가 변한다는 것을 식을 통해 확인할 수 있다. 또한 일정한 전기용량을 가진 상태에서 많은 전하를 공급받으면 판 사이에서 전하들로 인한 전기력이 커질 것이며, 전기장 도 증가하게 될 것이다. 축전기 극판 사이의 간격을 d로 일정하게 했기 때문에, 의 식을 통해서 전위 V가 증가하게 되는 것을 확인할 수 있다.

질문 2. 극판 간격을 두 배로 하면 어떤 효과를 기대하는가? 기대한 효과가 관찰됐는가?
평행판축전기의 경우 전기용량 는 (:축전기판의 면적,:축전기판의 거리)의 식을 통해 구할 수 있으며, 는 자유공간의 유전율이다. 극판 간격을 두 배로 했을 때 의 식에 따라 전기용량의 값이 절반으로 줄어들게 될 것이라고 생각했으며, 전기용량를 와 같이 표현할 수 있고 전하량 의 값이 일정함으로 극판 간격을 두 배로 늘리기 전 상황을 생각해본다면 의 공식에 따라 의 값이 두 배로 증가할 것이라는 것 또한 생각해볼 수 있었다.
눈금 보정량(= 0.2mm)을 고려하여 실제로 실험 1에서 증명판의 접촉 횟수가 8번일 때 얻은 결과는 18V이고, 그때의 극판 간격을 두 배로 하였을 때는 28V가 측정되었다. V의 값이 두 배로 증가할 것이라고 생각했던 것과는 달리 약 1.55배 증가함을 확인했다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 측정값
2. 토의
3. 참고문헌

본문내용

[2] 토의
1. 질문에 대한 검토
질문 1. 마찰판의 전하량과 얼음통의 내부 금속통에 유도된 전하량에 대해 어떤 결론을 내릴 수 있는가?
마찰판끼리 마찰을 일으켜 얼음통에 접촉시키지 않고 얼음통 가운데에 넣었을 때는 마찰에 의해 유도된 전하량이 얼음통에 영향을 미쳐 전하량이 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었고 얼음통에 넣은 마찰판을 다시 꺼냈을 때는 0V의 전하량이 측정되었음을 확인할 수 있었다. 마찰판끼리의 마찰 후 얼음통에 넣고 접촉시켰을 경우에는 마찰판에 유도된 전하량이 얼음통에 접촉되면서 얼음통이 대전되기 때문에 접촉하지 않고 마찰판을 꺼냈을 때 0V가 측정되는 것과는 달리 0V보다 큰 값이 측정됨을 확인했다. 위와 같은 측정값으로 마찰판을 얼음통에 접촉시키지 않고 넣기만 했을 때는 유도전하로 인해 얼음통에 영향을 미쳐 전하량이 높게 나타나는 것을 알 수 있었고, 마찰판을 얼음통에 접촉시켰을 때는 마찰판에 있는 전하가 얼음통으로 이동되어 마찰판을 뺐을 때도 얼음통의 내부 금속통에서 전하량이 발생함을 알 수 있었다.

출처 : 해피캠퍼스