전기회로 실험 보고서 직류전압, 교류전압 측정하기

소개

정의식을 이용하여 직류전압과 교류전압을 계산할 수 있다

목차

1.학습목표
2.필요지식
3.부품및장비
4.실험회로및실험결과
5.평가문제

본문내용

학습의 목표
: 정의식을 이용하여 직류전압과 교류전압을 계산할 수 있다.

필요지식
1.직류전압(DC : direct current)
직류전압이란 시간에 대하여 변화하지 않는 극성이 변하지 않는 전압을 말한다. 정확히 정의하면 위와 같은 식으로 정의된다. 이 식을 보면 알 수 있듯이 한주기의 전압 평균값을 직류전압의 값으로 하고 있다는 것을 알 수 있다. 직류전압의 극성이 변하지 않는다는 점과 위의 식을 시용하면 정의된 식을 사용하지 않고 한주기의 전압 그래프에 대한 면적에 주기를 나누는 것으로도 간단히 직류전압의 값을 구할 수 있다는 것을 알 수 있다.

2.교류전압(AC : alternating current)
교류전압이란 직류전압과는 반대로 시간의 흐름에 따라 그 방향과 크기가 주기적으로 변화하는 전압을 말한다. 따라서 직류전압을 정의할 때 사용했던 식을 사용하면 교류전압의 최댓값 과 에는 전혀 관계없이 0이 나오게 된다. 따라서 교류전압에서는 직류전압과 다르게 전력의 관점에서 정현파 교류전압의 대푯값을 정의하게 된다. 위의 DC와 AC의 전력 값이 서로 같아지는 지점이 교류전압의 실효값이라고 정의하고 이 값을 정현파의 대푯값으로 사용하게 된다. 따라서 실효값의 식은 다음과 같아진다.

실험회로 및 실험결과
실험에 주어진 회로도는 위의 회로와 같다. 저항의 값의 실제 값은 와 로 측정되었고 신호발생기에 의해서 발생된 정현파 출력의 최대값은 5.92V, 주파수는 992.1Hz로 조정하였다.

실험결과
이론값에서 최대값은 옴의 법칙에 의해서 각각의 저항값에 비례함으로 그 비로 구할 수 있다. AC 전압의 경우 실험에서 조정한 파형이 정현파이므로 AC 전압의 정의식을 이용하여 임을 이용하여 구할 수 있다. 마지막으로 DC전압은 전압이 시간의 흐름에 따라 그 방향과 크기가 주기적으로 변화하는 특성에 따라 0V가 나와야한다. 이번 실험에서 이론값과 실제 측정 값에서 큰 오차를 보이고 있는데 이는 장비의 측정한계나 신호발생기의 발생시키는 파형이 일정하지 못한점에서 오는 오차가 가장 크며, 그 외로 실험에서 사용된 저항값의 오차와 처음 입력전압의 입력에서의 부정확함에서 오는 오차가 작용한 것으로 보여진다.

참고자료

· 없음