일반물리학실험 - RC시상수

실험 목적
이번 실험은 RC시상수에 관한 실험으로서 각각 실험에 따라 시상수를 측정해보는 실험이다. 멀티미터에 일정한 볼트를 주어서 그에 따른 시간 상수를 알아 본다.

실험 이론
1. 충전(charge)

기전력에 의하여 Capacitance가 충전된다. 옆 그림과 같이 구성된 회로의 회로 방정식은 식 (1)과 같다.

(1)

전류 i 값에 옆의 식(2)를 대입하여, ............................(2)

식(1)을 풀면, 식(3)을 얻을 수 있게 된다. (3)

t= RC 일 때 원래 기전력 의 (1-e-1)배가 되게 되는데 이때 t=RC 값을 RC시상수라고 한다.

2. 방전(discharge)

기전력 =0이 되고 capacitance에 충전된 전하들이 방전된다. 옆의 그림과 같이 구성된 회로의 회로방정식은 식 (4)와 같다.

(4)

마찬가지로 전루 ii값에 식(2)를 대입하여, 식 (4)를 풀면 식(5)의 해를 얻을 수 있다.

..............(5)

이때도 마찬가지로 t=RC 일 때 값을 RC 시상수 라고 한다.
t=RC

실험방법① 10k,100k의 전기저항과 1F,10F,100F,330F의 축전기를 번갈아면서 회로판에 연결한다.
② 멀티미터에 5V로 맞추어 놓고 on/off 버튼으로 전위차가 0V가 되도록 한다.
③ graph에 5V에서 0V가 되는 시간을 측정한다.
④ 이 시간측정값을 통하여 엑셀에 그래프를 그리고 오차율을 구한다.

실험 결과
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[hwp/pdf]일반물리학실험 - RC시상수