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일반물리학 실험 - 장비 측정 연습
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1. 제목 : 장비 측정 연습
2. 실험목적 : 옴의 법칙을 V = I 을 확인한다.
3. 실험이론 :
(1) 옴의 법칙
1826년 독일의 물리학자 G. S. Ohm이 발견했다. 옴의 법칙은 전기회로내의 전류, 전압, 저항 사이의 관계를 나타내는 매우 중요한 법칙이다. 전압의 크기를 V, 전류의 세기를 I, 전기저항을 R라 할 때, V=IR의 관계가 성립한다. 여러 개의 부하가 직렬로 연결된 직렬회로에서는 저항을 통과하는 전류가 같다. 그러므로 각각의 부하에 걸리는 전압이 전기저항에 비례한다. 병렬회로에서는 부하에 걸리는 전압이 같으므로, 각각의 부하에 흐르는 전류가 전기저항에 반비례한다. 예를 들어, 직렬회로에 흐르는 전류가 10A라면 5Ω의 저항의 양 끝에 걸린 전압은 50V다. 10Ω의 저항에는 100V의 전압이 걸린다. 병렬회로에서 전압이 100V라면, 10Ω의 저항에 흐르는 전류는 10A고, 20Ω의 저항에는 5A의 전류가 통과한다.
(2) 저항
물체에 전류가 통과하기 어려운 정도를 나타내는 수치이다. 전기저항의 크기를 나타내는 단위는 Ω(옴)이다. 1Ω은 1V(볼트)의 전압으로 1A(암페어)의 전류가 흐를 때의 저항이다. 저항 값은 물질의 종류에 따라 다르다. 은과 구리는 전기저항이 가장 작은 금속이기 때문에 전선을 만드는 재료로 많이 사용한다. 또한 전기저항은 길이에 비례하고 단면적에 반비례한다. 즉, 도선의 길이가 길면 전자가 지나가야할 길이 길기 때문에 저항이 크고, 단면적이 넓으면 전자가 이동하기 쉬우므로 저항이 작다. 도선은 굵게 만들수록 저항이 작아져서 더 효율적이지만 재료가 더 많이 사용되므로, 용도와 가격에 맞는 적당한 굵기로 만든다. 도선의 길이, 단면적과 저항의 관계를 식으로 나타내면, 도선상의 두 점 사이의 길이를 L, 단면적을 A 라 할 때 두 점 사이의 저항은 R = L /A 이 된다. 비례상수는 물질의 고유한 값으로 저항률 또는 비저항이라 한다.
(3) 전류
단위 시간당 단위면적을 통과하는 전하량
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2016.05.13
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