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1. 옴의 법칙
1.1. 실험 목적
실험 목적은 단순 회로에서 전류, 전압, 저항 사이의 수학적 관계를 비교하고, 전구의 저항에 작용하는 전류와 전압을 비교하는 것이다.
옴의 법칙은 전기적으로 중요한 3가지 요소인 전류(I), 전압(V), 저항(옴) 사이의 관계를 설명하는 것으로, 독일의 물리학자인 Georg Simon Ohm에 의해 처음 발견되었다. 전기적 저항의 단위와 각 요소 사이의 법칙에는 이 과학자의 업적을 기리기 위해 그의 이름이 이용되었다.
이번 실험을 통해 회로를 구성하여 같은 저항에서의 전압에 대한 전류 변화와, 같은 전압에서의 저항에 대한 전류 변화, 그리고 전류가 일정할 때 저항의 변화에 따른 전압의 변화 등을 관찰하여 옴의 법칙을 확인할 수 있다.
1.2. 관련 이론
전기적으로 중요한 요소인 전류(I), 전압(V), 저항(R)의 관계는 독일의 물리학자 Georg Simon Ohm에 의해 발견되었다. 이를 옴의 법칙이라 하며, 옴의 법칙은 전기적 현상에 대해 가장 근본적이고 중요한 법칙 중 하나이다.
옴의 법칙에 따르면 도체에 흐르는 전류 I는 가해진 전압 V에 비례하며, 이때의 비례상수 1/R을 전기저항 R이라 한다. 즉, V=IR 또는 I=V/R로 표현된다. 여기서 전기저항 R은 단위가 볼트/암페어이지만 옴의 이름을 따서 옴(Ω)이라 부른다.
이 관계는 회로에 흐르는 전류, 전압, 저항 사이의 수학적 관계를 규명한 것으로, 전기회로 분석의 기초가 된다. 옴의 법칙은 저항이 일정할 때 전압과 전류의 관계, 전압이 일정할 때 저항과 전류의 관계, 전류가 일정할 때 저항과 전압의 관계를 설명한다.
옴의 법칙은 단순한 직류 회로뿐만 아니라 교류 회로, 복잡한 회로 등 다양한 전기 현상에 적용되며, 전기 기기 및 시스템 분석과 설계에 널리 활용되고 있다.
1.3. 실험 기구
본 실험에 사용된 실험 기구는 다음과 같다.
버니어 데이터 수집 인터페이스와 로거프로 3 한글 프로그램을 이용하여 전기회로 실험장치를 구성하였다. 구체적으로는 브래드보드, 점퍼와이어, ...