일반물리학 실험 2 - IOLab장치를 사용한 축전기의 충전과 방전

소개

IOLab장치를 사용한 축전기의 충전과 방전

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험 기구 및 재료
4. 실험 방법
5. 측정값
6. 실험 결과
7. 결과에 대한 논의
8. 결론
9. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
축전기와 저항이 직렬로 구성된 회로를 구성하고 충전과 방전 과정에서 축전기 양단의 전압과 회로에 흐르는 전류를 IOLab장치를 사용하여 측정한다.이로부터 축전기의 충방전 특성을 공부하고 축전기의 기능을 알아본다.

<중략>

3. 실험 기구 및 재료
IOLab 장치,축전기(capacitor),저항,전류측정용 저항 (10 ), 직류 전원장치

4. 실험 방법
(1) 표시된 축전기의 용량과 저항의 저항값을 기록하고 그림 41.1과 같이 도선을 이용해 IOLab 장치와 회로를 연결한다.
∙IOLab장치가 전류를 직접 측정하지 못하므로 전류측정용 저항을 달고 이 저항 양 끝의 전압차를 측정하면 ‘전류=측정 전압차÷전류측정용 저항’의 식으로 전류를 구할 수 있다.이때 축전기 충방전용 저항 R은 전류측정용 저항보다 매우 커야(적어도 100배 이상)전류측정용 저항의 영향을 무시할 수 있게 된다는 것을 유의한다.
∙ 축전기 전압 측정용 입력단자는 A7~A9 중 어느 입력을 사용해도 되며 GND 단자도 세 개 중 어느 것을 사용해도 된다.
∙ 사용하는 축전기가 극성을 가지고 있다면 회로에 연결할 때 극성이 바뀌지 않도록 특히 유의한다.
(2) IOLab장치 뒷면에 부착된 동글(dongle)을 빼내어 노트북에 끼우고 IOLab장치의 전원을 켠다.
(3) IOLab응용 프로그램을 실행한 후,측정하고자 하는 항목에서 회로와 연결이 되어 전압을 읽고자하는 핀인 A7과 High Gain을 선택한 후 Record를 눌러 측정을 시작한다. (High Gain으로 출력되는 전압을 G+와 G- 입력의 전압차이다.)
(4) 충방전 스위치를 중립으로 두고,전원장치의 (+),(-)를 각각 A와 B단자에 연결한다.
(5) 전원장치의 전압을 1.5V로 맞춘 후 스위치를 전환하여 충전 과정이 일어나도록 하여 충전 전류가 거의 0이 될 때까지 측정한다. (전압이 높으면 정상 작동을 하지 않는 경우가 있으므로전원장치의 전압을 2V가 넘지 않도록 한다.

참고자료

· 일반물리학실험, 개정판 6판, 부산대학교물리학교재편찬위원회, 교문사