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자연과학 자료등록 기초전자실험 - RLC 소자

[자연과학] 기초전자실험 - RLC 소자

1. 실험 제목

- RLC 소자

2. 실험 목표

디지털 멀티미터와 전원공급기의 사용방법을 익히고 어떤 상황에서 멀티미터의 내부 저항의 존재가 영향을 미치는지 알아봄.

3. 실험 재료

1) 사용 기기

- 디지털 멀티미터

- 전원공급기

2) 사용 부품

- 1 ㏀, 2㏀, 10 ㏀, 47 ㏀, 100 ㏀저항

4. 실험 과정

1) 저항이 1 ㏀ 및 2 ㏀ 인 저항 두 개를 색 코드를 보고 찾음. 그 다음 멀티미터를 사용하여 저항을 측정. 색 코드 값과 서로 다르게 측정한 값들을 비교하고, 색 코드 값의 오차를 %로 나타냄.

2) 이들 두 개의 저항을 직렬로 연결하고 전체 저항을 멀티미터로 측정. 색코드 값으로 예상한 저항 값과 측정값과의 오차를 %로 나타냄.

3) 이들 두 저항을 병렬로 연결하고 전체 저항을 멀티미터로 측정. 색코드 값으로 예상한 저항 값과 측정값과의 오차를 %로 나타냄.

4) 전원 공급기의 출력 전압이 5 V가 되도록 함. 두 개의 1 ㏀ 저항을 구하고 멀티미터를 사용하여 이들의 실제 저항을 측정. 이들 두 저항을 사용하여 아래 그림과 같이 전압 분할기 회로를 구성하고 저항 에 걸릴 전압을 계산. 각 저항에 걸리는 전압을 멀티미터를 사용하여 가장 높은 정밀도로 측정함. 이 실험을 10 ㏀ 쌍, 47 ㏀ 쌍, 그리고 100 ㏀ 쌍에 대해서도 똑같이 반복.여기서 문제점을 발견해야 함.

5) 이 실험을 통해, 어떤 상황에서 멀티미터의 내부 저항의 존재가 영향을 미치는지 설명해야 함.

5. 실험 결과

1) 저항 R에 전압원 5V를 공급. I를 측정 후,옴의 법칙 를 이용해 저항(R)을 계산.

저항 1 ㏀의 경우

AM 측정시,

0.987㏀ ()

저항 2 ㏀의 경우

AM 측정시,

1.97㏀ ()

2) 직렬전체 저항 - 예상 저항값 : 1㏀+2㏀= 3㏀

- 측정값(저항) : 2.96㏀

-

3) 병렬전체 저항 - 예상 저항값 :

- 측정값(저항) : 0.658㏀

- 오차 : 1.35%

4)

(1) 1 ㏀저항의 경우(오차 : 5%)

0.9878㏀(오차 : 1.22%)

0.9886㏀(오차 : 1.44%)

이론값: 2.4990[V], 측정값: 2.5286[V]

이론값: 2.5010[V], 측정값: 2.5310[V]

(2) 10 ㏀저항의 경우(오차 : 5%)

9.780㏀(오차 : 2.2%)

10.025㏀(오차 : 0.25%)

이론값: 2.4691[V], 측정값: 2.4982[V]

이론값: 2.5309[V], 측정값: 2.5605[V]

(3) 47 ㏀저항의 경우(오차 : 5%)

46.54㏀(오차 : 0.979%)

46.27㏀(오차 : 1.574%)

이론값: 2.5073[V], 측정값:2.5368[V]

이론값: 2.4927[V], 측정값:2.5220[V]

(4) 100 ㏀저항의 경우(오차 : 5%)

99.19㏀(오차 : 0.81%)

98.11㏀(오차 : 1.89%)

이론값: 2.5137[V], 측정값:2.5429[V]

이론값: 2.4863[V], 측정값:2.5156[V]

모두 이론값과 측정값이 차이를 보임.

4-5) 오차의 약간씩 차이가 있지만 측정하려는 저항이 커질수록. 오차가 조금씩 커지고 있다. 즉, 전압계의 내부 저항이 높은 저항을 측정할 때 오차가 더 생김을 볼 수 있음.

6. 고 찰

저항의 값이 이론적인 것과는 미세한 차이를 보였는데 그 차이는 저항 오차의 범위 내에 포함되는 것이라 큰 문제가 되지 않음을 볼 수 있다.

병렬로 연결된 전압계의 저항이 매우 높아야 측정하려는 소자의 전압을 정확하게 측정할 수 있다. 그리고 멀티미터라고 해서 절대적으로 정확한 값이 나오는 것은 아님. 멀티미터도 하나의 부품으로 이루어진 기계기 때문에 오차가 생길 가능성이 있음. 이 오차를 조금이라도 줄이려고 한다면 멀티미터를 이루는 부품의 정밀도를 높이고, 또한 정기적인 교정(또는 입고)를 통해서 항상 정확한 값을 측정할 수 있게 해야 할 것으로 보임. 왜냐하면 이 가장 기초적인 측정기계들이 정확한 값을 측정할 수 있어야 이 측정기계들로 한 실험들의 신뢰성도 인정 받을 수 있기 때문이다.

[문서정보]

문서분량 : 4 Page

파일종류 : HWP 파일

자료제목 : 자연과학 자료등록 기초전자실험 - RLC 소자

파일이름 : [자연과학] 기초전자실험 - RLC 소자.hwp

키워드 : 자연과학,기초전자실험,RLC,소자,자료등록

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