제출일 2021.11.25.1. 실험목적트랜지스터의 기본적인 동작 원리와 증폭 작용을 익히고 이해한 다음에 트랜지스터 회로에서 부하선과 동작점의 개념을 익히고 트랜지스터의 정특성곡선을 구하여 보는 실험을 해서 확인한다.2. 실험과정1. 주어진 트랜지스터의 정상여부를 테스터를 사용하여 검사를 먼저합니다.2. 회로를 결선하는데 단 결선 전에 사용한 저항의 실제 저항값을 테스터로 측정하고 기록한다.3. IB를 0에서 20V까지 0.4V 간격으로 증가시켜 나가면서 매 단계마다 다음의 측정치를 기록한다. 단, 모든 전압의 측정은 접지점을 기준으로 하여 행한다. 즉 테스터의 음단자를 접지점에 접촉하고 양단자를 옮겨가면서 측정을 행한다.4. 측정한 회로의 실제 저항값을 사용하고 각 경우의 베이스 전류와 컬렉터 전류를 구하고 이들로부터 직류 증폭률을 계산을 하고 나서 그리고 이들 값을 포함한 측정치를 표로 정리한다.5. 전압을 0.4V, 0.8V 등으로 0.4V 간격으로 증가시켜 가면서 IB를 0에서부터 20V까지를 구하여 본다.3. 결과값전압(V)전류(IB)전류(IC)0.4000.8001.2001.6002.0002.4003.200.34.000.44.800.45.600.4전압(V)전류(IB)전류(IC)0.4102.80.8102.81.2103.01.6103.22.0103.22.4103.22.8103.23.2103.33.6103.34.0103.350uA10uA전압(V)전류(IB)전류(IC)0.42040.82051.2205.31.6205.52.0205.62.4205.62.8205.63.2205.653.6205.74.0205.920uA전류(IB)가 0~20uA일 때 모두 크게 변함이 없이 조금씩 올라가는 것을 볼 수 있습니다. 같은 전압이라고 해도 대략적으로 2배씩 정도 높다는 사실을 확인 할 수 있었습니다.4. 고찰- 실험결과 분석트랜지스터의 증폭작용에 대해 알 수 있게 되었습니다. 공통 데이터 증폭기는 전압의 작은 변화가 트랜지스터의 베이스를 통과하는 작은 전류를 변화시키도록 설계되어있어서 실험 했을 때 전압을 0.4V씩만 증가를 할 때 전류(IC)가 변화하는 것을 확인 할 수 있게되었고 전류(IB)가 0uA, 10uA, 20uA 총 3번 실험 한 결과 2배씩 높다는 결과를 가지고 올 수 있게 되었습니다.- 오차원인 분석트랜지스터 자체가 저항처럼 오차가 많은 거라서 게이트 전압이 클수록 작아지는 경향을 보이는 것을 알 수 있다. 이는 실제로 전류 상수 또한 게이트 전압에 영향을 받는 것을 뜻하며 어쩔 수 없이 오차가 발생할 수 밖에 없게 됩니다.
제출일 2021.11.25.1. 실험목적방향과 크기를 이해하기 위해서 플레밍의 법칙 실험기를 통해서 실험을 정방향과 역방향으로 한 결과 전자력의 존재를 확인 할 수 있었고 그 방향과 크기를 알 수 있었습니다.2. 실험과정1. 우선 플레밍의 법칙 실험기에 있는 전류계를 자계와 전류의 방향을 확인하고 직류안정화전원장치에다가 연결을 합니다.2. 첫 번째로는 같은 색 단자로 연결시켜서 실험을 해보고 그 다음에는 다른 색 단자로 연결해서 실험을 합니다.3. 실험을 시작하기 앞서 전류를 가했을 때 코일이 움직이는 방향이 플래밍의 법칙을 만족하는지 확인을 해야 됩니다. 확인이 되었으면 스위치를 넣고 사각형 코일의 한 변이 U자형 자석의 자계로부터 전자력을 받아서 한쪽으로 조금 이동을 하게 됩니다.4. 같은 색 단자에서는 사각형 코일에 흐르는 전압을 서서히 증가시켜서 위에 3번을 반복하게 되고 전자력이 작용한 위치에서 사각형 코일 면이 수직 방향으로 되는 각이 커지게 되고 결국 전자력의 크기라 전류와 같이 증가하는 것을 알 수 있게 됩니다.5. 코일에 흐르는 전류의 방향을 다른 색 단자로 하면 코일이 받는 힘의 방향은 반대로 되게 됩니다.3. 결과값VmAcm0.56.80.11.013.30.51.5210.82.025.512.532.51.13.0381.23.541.51.34.058.81.54.554.31.55.0711.6VmAcm0.58.50.51.015.50.81.517~221.02.032.21.22.539.41.43.0401.53.550.51.54.0581.64.565.51.65.0731.7같은 색 단자 (정방향)다른 색 단자 (역방향)정방향은 +,+ / -,- 같은방향으로 움직이는 것을 알 수 있습니다. 역방향은 +,- / -,+ 반대방향으로 움직이는 것을 알 수 있습니다.4. 고찰- 실험결과 분석전압이 증가를 할 때 전류가 비례해서 증가하는 것을 확인할 수 있고 또한 거리도 점점 증가하는 것을 확인을 할 수 있습니다. 그래서 실험결과로 옴의 법칙에 따라 전압과 전류가 서로 비례관계라는 것에 증명이 될 수 있었습니다.- 오차원인 분석오차가 발생된 이유는 책상이 아주 조금이라도 흔들릴 경우에도 오차가 발생을 할 수 있습니다. 또한 전압값 설정이 좀 까다로운면이 있을 경우에도 오차가 발생합니다. 한가지 값으로 고정이 되어 있지 않고 약간의 정도에도 요동치는 현상이 발생합니다. 그래서 정확한 전압값이 안나오기에 오차가 발생하였을 것입니다.
제출일 2021.12.09.1. 실험목적여러 개의 저항체와 직류 전원으로 구성된 직렬 회로와 병렬 회로를 구성하고, 회로의 각 지점에서의 전압강하와 전압상승을 이해하고 전압, 전류, 저항의 특성을 측정하여 옴의 법칙을 적용하는 방법을 익힌다.2. 실험과정1. 전압계와 전류계를 극성에 유의하면서 병렬회로를 구성합니다.2. 멀티미터로 R1, R2, R3 양단의 전위차VT와 각 저항에 흐를 전류 I1, I2, I3와 전체 전류I 를 측정합니다.3. 전원전압을 변화시키면서 (2)의 방법을 반복하여 결과값들을 기록합니다.4. 전압계와 전류계를 극성에 유의하면서 직렬회로를 구성합니다.5. 멀티미터로 R1, R2, R3 양단의 전위차VT와 양단의 전위차 V1, V2, V3와 전류I를 측정한다.6. 전원전압을 변화시키면서 (5)의 방법을 반복하여 결과값들을 기록합니다.3. 결과값이론실험VT3V3.051VR1200ΩR2300ΩR3100ΩIT47.3mAI114.79mAI29.574mAI326.98mA이론실험VT3V3.063VR1200ΩR2100ΩR3100ΩIT7.550mAV11.5258VV20.7702VV30.7669V병렬직렬4. 고찰- 실험결과 분석실험을 통하여 저항을 직렬로 연결한 것과 병렬로 연결을 했을 때 각 저항에 걸리는 전압이라든지 각 저항에 흐르는 전류를 측정해보았습니다. 저항을 직렬로 연결하고 병렬로 연결한 후 값을 비교해 보았을 때 병렬로 연결했을 때가 저항 값이 더 작다는 것을 확인할 수 있었습니다. 또한 직렬회로에서는 모두 동일한 전류가 흐르는 것을 확인할 수 있었고 병렬회로에서는 동일한 전압이 흐르는 것을 확인할 수 있었습니다. 이번 실험을 통해 직렬 회로와 병렬 회로가 같이 있는 회로를 분석할 수 있었습니다.- 오차원인 분석값이 정확하게 일치하지 않는 원인으로는 저항 자체의 오차범위와 멀티미터 내부의 저항의 영향이 있다. 유효숫자에서 전류계와 전압계에 측정되는 값이 소수점에서 반올림되기 때문에 정확한 값을 측정할 수 없다. 도선 자체의 저항에서 도선 자체에 저항이 있어서 측정되는 전류가 줄어든다. 따라서 이렇게 실험장치 자체로 인한 부분에서는 오차가 발생할 수 있습니다.
제출일 2021.11.25.1. 실험목적물리학은 중력, 전자기력, 강력, 약력에 의해 지배된다. 이 중 핵자간 힘인 강력과 약력은 거시세계에서 나타나기 어렵고, 중력은 유체역학에서 알 수 있듯이 이용하기 어려운 힘이다. 반면 전자기력은 예상하기 쉽고 확장성이 있어 일찍이 인류의 삶을 상당히 개선시켰다. 전자기력은 특히 회로이론으로 대표되고 회로이론의 핵심적인 개념은 옴의 법칙이다. 본 실험을 통해 저항들이 직렬 및 병렬로 연결된 회로에서 전압, 전류를 측정해서 옴의 법칙을 확인하고 보정하는 방법을 배울 수 있다.2. 실험과정1. 옴의 법칙을 확인하고 각각의 저항의 값을 측정하기 위해 먼저 저항 R1과 직류전원으로 구성된 단일 폐회로를 구성한다.2. 가변전원 스위치를 켜고 전압계의 눈금을 보아가면서 전원의 조절손잡이를 조정하여 여러 전압에 따라 회로에 흐르는 전류를 전류계로 측정하여 기록해본다.3. 직렬로 연결해서 등가저항을 구하고 나서 병렬도 연결되었을 때의 등가저항도 구해본다.4. 저항소자의 저항 값을 계산 한다.5. 특정 전압 값을 설정하여 옴의 법칙을 이용하여 전류 값을 계산 해 본다.6. 계산을 통한 값을 기록하고 같은 저항소자와 전압 값을 도입해 전류 값을 실험 을 통하여 측정 한다.7. 실험을 통한 실험값을 기록하여 이론값과 비교해 본다.3. 결과값이론측정R120Ω0.50VR227Ω0.69VR310Ω0.25VR422Ω0.56VR530Ω0.75VR650Ω46.57mAR775Ω33.07mAR8100Ω26.90mAR956Ω42.87mAR1082Ω29.97mAR11120Ω21.976mA실험을 통해서 저항소자의 저항을 측정해 보았고 저항에 따른 전압과 전류의 변화를 살펴보았습니다.4. 고찰- 실험결과 분석직렬 회로에서 흐르는 전류의 양은 어디에서나 동일하다는 성질을 토대로 옴의 법칙을 활용하여 구한 실험값과 이론값을 비교하는 실험이라고 이야기할 수 있습니다. 또한 도체 양 끝에 전압을 걸어 전류를 흘려보내면 저항이 일정할 때 전류의 세기가 걸어준 전압에 비례함을 확인 할 수 있었습니다. 위에 결과값에서 보면 각각 저항에서 값을 보면 전압이 증가할 때 마다 거의 일정하게 증가하고 있다는 것을 알 수 있었고 전압 또한 저항이 늘어나자 측정된 전류 값이 감소함을 볼 수 있었습니다. 이렇게 실험을 함으로써 옴의 법칙을 확인해 볼 수 있었던 실험이였습니다.- 오차원인 분석전압의 실험값을 구하는 실험이라서 기계의 오류로 인해 실제 값과 다르게 발생했을 수도 있고 기계에 오류가 없다고 하더라도 기계에 표시되는 전압에는 한계가 있으므로 그 부분에서 오차가 발생했을 거라고 생각합니다. 또한 계산 과정에서 반올림을 했기 때문에 이로 인해서 오차가 생길 수가 있습니다. 옴의 법칙 V = IR을 이용해서 전압의 이론값을 구해야 되는데 부분 전압이 직접적으로 주어지지 않았음으로 옴의 법칙을 이용해서 구해봤는데 이 과정에서 부분 전압의 값이 정확하게 나누어떨어지지 않아서 오차가 발생하여서 결과에 영향을 미쳤을 것입니다.
제출일 2021.12.09.1. 실험목적전극 주변의 직선전극과 원형전극에 대해 등전위선과 전기력선을 그려봄으로써 전위와 전기장의 개념을 이해하고 등전위선과 전기력선 사이의 관계를 알아본다.2. 실험과정1. 등전위선 측정 장치를 먼저 준비하고 나서 전원을 킨 다음에 전압을 조정합니다.2. 검류계와 고정 검침봉, 이동 검침봉, 여러모양의 전극들을 준비후에 연결을 해줍니다.3. 이동 검침 봉을 이용해서 검류계가 0A인 지점을 우선 찾아 주고 바닥에 있는 그래프 용지에다가 표시를 해줍니다.4. 찍힌 점들을 연결하고 나서 또 다른 등전위선을 찾기 위해 고정 검침봉을 다른지점으로 옮겨주고 반복해서 찾아줍니다.3. 결과값선1선2선3(6, 17)(12, 18)(18.5, 19)(6.5, 14)(13, 15.5)(18.5, 16)(6.5, 10)(12.5, 13.5)(18, 13)(5, 3)(12.5, 7.5)(17.5, 10)(6, 1.5)(13, 2.5)(18, 4.5)(12, 1.5)(18, 2)(18, 1.5)좌표값4. 고찰- 실험결과 분석원형 전극과, 막대형 전극을 사용하여 전기장이 형성된 곳에서 등전위선의 모양 및 전기장의 방향을 찾고 이를 통해 전기장의 개념을 이해하며 전극의 모양에 따른 등전위선의 형태를 알아보았습니다. 고정 검침봉이 가리키는 좌표와 연결되었을 때, 전류가 흐르지 않는 좌표의 전위 값은 고정 검침봉 좌표의 전위 값과 같고 전위차가 없으므로 전류가 흐르지 않은 것이고 이로서 이동 검침봉이 가리키는 각 점들은 고정 검침봉이 가리키는 점과 등전위선을 이루고 있음을 알아냈습니다. 또한 중력에 의한 위치에너지와 비슷한 전기장에 의한 전위차는 전기장이 미치는 공간 안에서는 어떠한 전자나 양성자가 전기력을 받는 것을 의미하고 이것으로 눈에는 보이지 않는 전기장이 어떤 전극체 또는 대전된 물체 그리고 전기력을 띠고 있는 물체들로부터 어떠한 모양으로 형성되는지 눈으로 직접 확인할 수 있는 실험이었습니다.- 오차원인 분석전류계의 바늘이 0인 지점을 손으로 따라가면서 측청을 하는 과정에서 한치의 오차 없이 정확하게 측정하기에는 어려웠습니다. 그리고 전류계가 전위차가 큰 곳에서는 크게 움직이고 전위차가 작은 곳에서는 알아보기 힘들게 바늘이 움직여서 등전위선이 맞는지 아닌지 구분하기가 어려웠습니다.