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목차

1. 실험값
2. 결과 분석
3. 오차논의 및 검토
4. 결론

본문내용

[3] 오차 논의 및 검토
(1) 함수발생기와 멀티미터의 정밀도로 인한 주파수 측정 오류함수발생기가 만들어 내고 이를 계기화면에 나타내는 주파수는 20kHz 이하에서 ± 정확도를 가지며 30분 예열 후 ±의 안정도를 갖는다. 따라서 함수발생기가 나타내는 주파수의 값이 2차 코일의 유도기전력의 주파수와 같음을 확신할 수 없다. 실제로 실험1,3,4의 과정에서 함수발생기로 500Hz의 주파수를 설정하였지만 멀티미터의 측정값은 490~510Hz의 범위 안에서 계속해서 변화하는 것을 확인할 수 있었으며 함수발생기에 나타나는 주파수의 마지막 자리의 값도 계속해서 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 오류로 인해 500Hz로 설정해둔 주파수의 값에 오차가 발생하게 되고 이는 유도기 전력과 인가전류, 감은 수, 단면적 사이의 비례관계를 확인하고 유도기전력의 이론값을 구하는 과정에서 오차를 발생시켰을 것 이다.

(2) 유도 리액턴스로 인한 전류 설정의 오류
솔레노이드 형태의 1차 코일과 같은 인덕터에 교류 전류를 인가하면 주파수에 비례하는 유도 리액턴스가 발생한다. 유도 리액턴스가 커지면 저항이 커지는 셈이 되어 1차 코일에 흐르는 전류는 작아진다.
실험에서는 인가 전류를 59.3mA의 고정된 값으로 설정하였지만 실제로는 주파수가 커짐에 따라 저항이 커져 전류가 감소하였고 설정값으로 바꾸었지만 정확히 59.3mA로 맞춰지지 않아 1~5회의 실험을 거치며(58.2 58.8 59.7 59.2 59.2mA) 의 순서로 전류값이 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 인가 전류를 59.3mA로 두고 계산한 이론값과 각각의 원래 전류값으로 구한 이론값을 비교하면 다음과 같다.
2차 코일의 유도기전력의 실험값과 이론값의 오차율을 살펴보면 인가 전류가 설정값인 59.3mA일 때보다 멀티미터로 측정한 값일 때 3회 측정값을 제외한 모든 실험값들의 오차율이 감소함을 확인할 수 있다.

출처 : 해피캠퍼스

목차

1. 실험값
2. 결과 분석
3. 오차논의 및 검토
4. 결론

본문내용

[실험 1]에서는 수조의 중앙(0,0)의 위치에서 두 전극선상의 수평선을 따라 좌우로 눈금 5씩 고정검침봉의 위치를 이동시켰다. 고정검침봉을 중심에서 멀리하여 측정할수록 등전위선의 곡률이 커졌다. 고정검침봉을 (0,0)에 놓고 측정한 등전위선은 거의 직선을 이루지만 고정검침봉을 원형 전극에 가까이 놓을수록 직선의 양 끝이 휘어지는 정도가 점점 커졌다.

즉, 전극에 가까울수록 곡선의 곡률이 점점 강해져 결국엔 타원 형태를 등전위선까지 확인할 수 있었다. 또한 수조의 중앙을 중심으로 등전위선이 전반적으로 상하좌우 대칭을 이루었다. 전체적으로 등전위선이 보여주는 모양이 원형 전극 위치에 점전하를 놓았을 때 나오는 등전위선과 비슷했다.

실험 결과를 보면 세로 기준으로 가운데에 위치할수록 등전위선이 조밀하고 y좌표의 절댓값이 클수록 등전위선의 간격이 커진다. 따라서 y좌표의 절댓값이 작은 곳의 전기력선이 더 조밀하며 전기장이 더 세다는 것을 알 수 있다. 이를 이유로 자석과 가까운 가운데 부근이 전기장이 더 세다는 것을 추정할 수 있다.

이론상으로는 가장 중심인 (0,0)을 지나는 등전위선(직선)이 존재하고 이를 중심으로 양쪽의 등전위선이 대칭적인 모양을 이룬다. 하지만 실제 실험에서는 가장 중심을 지나는 등전위선이 (2,0)을 지나는 직선으로 나타났다. 또한 아래 실제 실험 결과 사진을 참고하면 가운데 파란색 선이 (0,0)을 지나는 직선인데 전체적으로 등전위선이 파란색 선을 기준으로 오른쪽으로 치우쳐진 모습을 확인할 수 있다.

출처 : 해피캠퍼스