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직렬과 병렬회로 예비보고서

1. 실험 목적 및 원리목적 : · 직렬회로와 병렬회로에서 전류의 흐름을 공부한다.· 직렬회로와 병렬회로에서 전압을 공부한다.· 직렬회로와 병렬회로의 등가저항을 옴의 법칙을 이용하여 계산한다.원리 : 길이 L의 도선 양단에의 전위차를 걸면 그 도선 내부에는의 전기장이 형성되며, 이에 의해 전하들은 전기력을 받아 운동하여 전류를 형성한다. 도선의 단위면적당 전류를 전류밀도라 부르며, 이 전류밀도는 전기장에 비례한다. 즉,가 된다.위의 두 식을 다음과 같이 바꾸면,(옴의 법칙),(: 비저항, S : 단면적 )2. 예비 질문에 대한 답변1) 전기학에 대한 지식을 이용하여, 저항기를 직렬로 연결했을 때 전류의 흐름을 설명하는 가설을 세워본다. 두개의 같은 저항기를 직렬로 연결했을 때의 유효저항(effective resistance)은 저항기 한 개를 연결했을 때와 비교하여 어떠할 것이라고 생각하는가?→ 저항이 같은 저항기 2개를 직렬로 연결하면 전류가 흐르는 통로의 굵기(단면적)는 같지만 길이가 2배로 길어졌다고 할 수 있다. 따라서 유효저항은 저항기 한 개를 연결했을 때의 저항의 2배가 될 것이다.2) 전기학에 대한 지식을 이용하여, 저항기를 병렬로 연결했을 때 전류의 흐름을 설명하여라. 두개의 같은 저항기를 병렬로 연결했을 때의 유효저항(effective resistance)은 저항기 한 개와 비교하여 어떠할 것이라고 기대하는가?→ 저항기를 병렬로 두 개 연결했다면 저항의 길이는 그대로지만 통로가 둘로 나뉘어 더 넓어졌다고 할 수 있다. 다라서 유효저항은 저항기 한 개를 연결했을 때 보다 반으로 줄어들 것이다.3) 여러분이 사용할 저항의 읽는 방법에 대하여 설명하여라.→ 밑의 그림을 보면 저항에는 각각의 색이 의미하는 색 띠가 있다. 각각 의미하는 뜻은 표를 보면 나와있다. 표에서처럼 검정색은 0을 의미하고 세 번째에 나온다면 이는을 의미한다. 마찬가지로 갈색이 처음이나 두 번째에 나오면 숫자를 의미하고 세 번째에 나온다면을 곱해주는 승수가 될 것이다. 이러한 방법으로 각각의 띠 색깔이 의미하는 숫자를 찾고 나열한 다음 세 번째 숫자 승수를 곱해주면 사용하는 저항의 크기를 알 수 있다.마지막으로 제일 끝에 있는 띠는 허용오차를 의미한다. 예로 마지막 색이 금색 이라면 이 저항은의 오차범위를 가지고 있다는 뜻이 된다.2. 실험방법 요약실험 1. 직렬회로1. Physics with Computer 폴더 안에 있는 26a Series Parallel Circ 파일을 연다. 그러면 Potential과 Current의 Meter window가 나올 것이다.2. Dual Channel Amplifier에 있는 DIN 1을 LabPro에 연결한다. 마찬가지로 DIN 2도 연결한다. 전압 센서를 Dual Channel Amplifier에 있는PROBE 1에 연결한다. 전류 센서를 PROBE 2에 연결한다3. 전압 센서의 두 전선(빨강, 검정)을 서로 연결하라. Zero 단추를 클릭하고 이 때 Zero all sensors 단추를 누른다. 이것은 전류와 전압이 없을 때 0이 되도록 만든다.4. 교재의 그림처럼 직렬회로를 연결하는데, 저항기 1과 저항기 2에 10Ω 저항기를 이용한다. 전압 센서는 저항기 양쪽의 전압을 재는데 사용됨을 주의하라. 전류 센서의 끝은 전원 공급기의 +극과 연결되어야 한다.5. 이 부분의 실험에서는 아직 [수집]을 누를 필요는 없다. Meter window를 통해서 언제든지 볼 수 있다. 회로를 완성시키면 전류와 전압이 둘 다 증가할 것이다. 그렇지 않다면 회로를 다시 점검하시오.6. 회로를 연결해서 전류(I)와 총전압()을 데이터표에 기록한다.7. 전압 센서를 저항기 1의 양 끝단에 연결해서 회로를 만들고 전압(V1)을 읽는다. 값을 데이터 표에 기록한다.8. 전압 센서를 저항기 2의 양 끝단에 연결해서 회로를 만들고 전압(V2)을 읽는다. 값을 데이터 표에 기록한다.9. 저항기 2를 50Ω으로 바꾸어서 5~8 과정을 반복한다.10. 저항기1과 저항기2 둘 다 50Ω으로 바꾸어서 5~8 과정을 반복한다.실험 2. 병렬회로.11. 50 저항 두 개를 이용하여 교재의 그림처럼 병렬회로를 연결한다. 앞의 실험처럼 전압 센서는 두 저항기 양 끝단에 걸리는 전압을 재는데 사용한다. 전류 센서의 빨간 끝은 전원 공급기의 +쪽을 향하게 놓는다. 전류 센서는 회로에 흐르는 총 전류는 재는데 사용한다.12. 과정 1 에서처럼 Meter window를 통해서 언제든지 볼 수 있다. 회로를 완성시키면 전류와 전압이 둘 다 증가할 것이다. 그렇지 않다면 회로를 다시 점검하시오.13. 회로를 연결해서 전류(I)와 총전압()을 데이터표에 기록한다.14. 전압 센서를 저항기 1의 양 끝단에 연결해서 회로를 만들고 전압(V1)을 읽은 값을 데이터 표에 기록한다.15. 전압 센서를 저항기 2의 양 끝단에 연결해서 회로를 만들고 전압(V2)을 읽은 값을 데이터 표에 기록한다.16. 저항기2를 68Ω으로 바꾸어서 13~15 과정을 반복한다.17. 저항기1과 저항기2 둘 다 68Ω으로 바꾸어서13~15 과정을 반복한다.실험 3. 직렬과 병렬 회로에서의 전류18. Physics With computer 폴더 안에 있는 26b Series parallel Circ 파일을 연다. 이 실험에서는 2개의 전류 센서를 사용한다. 두 개의 current vs. time 그래프가 나타난다. 수직축(y-축)은 둘 다 -0.6A ~ 0.6A의 눈금이 있다. 수평축(x-축)은 둘 다 0s ~ 10s 의 눈금이 있다.19. Dual Channel Amplifier에 있는 PROBE 1에 꽂혀 있던 전압 센서를 분리하고 그곳엔 두 번째 전류 센서를 연결한다.20. 센서에 아무것도 연결되어 있지 않았을 때, Zero 단추를 클릭하고 Zero all sensors 단추를 누른다. 이것은 전류가 없을 때 0이 되도록 만든다.21. 10Ω 저항기와 47Ω 저항기를 이용하여 아래의 Figure 4처럼 연결한다. 전류 센서는 두 저항기를 흐르는 전류를 잰다. 전류 센서의 빨간 끝은 전원 공급기의 + 극을 항해야 한다.22. 이 부분의 실험에서 당신은 각각의 센서에 대하여 시간의 함수로 전류를 측정할 것이다. 회로를 연결하지 않은 상태에서 시작하여 수 초 동안 회로를 연결한다. 측정하기 전에 두 그래프가 어떠한 모양을 할지 생각해 보아라. 당신의 예측을 그래프로 그려 보라. 두 저항이 같지 않다는 것에 주의한다.

자연과학| 2010.12.27| 4페이지| 1,000원| 조회(433)

물리, 실험, 일반물리, 직렬, 병렬, 병렬회로, 직렬과 병렬, 직렬과, 직렬과 병렬회..

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빛의 세기와 거리 결과보고서

1. 결과 분석1) 여러분이 얻은 그래프 데이터를 이곳에 붙인다.2) 여러분이 얻은 데이터를 바탕으로 다음 표를 작성하여라.거리(cm)빛의 세기(lux)2945.*************.050109894374.429890115286.3384615386213.*************.5393406598131.*************.420219781094.53714285713) 위에 기록된 데이터의 거리에 맞추어서 빛의 세기를 검사한다. 이러한 두 변량이 있을 때 이 그래프로부터 어떠한 수식적 관계를 얻을 수 있는가?? 정비례 관계라면이고 여기서는 빛의 세기이고는 광원까지의 거리,는 비례상수 이다.? 만약 반비례 관계라면이다.? 만약 제곱에 반비례한다면이다.→ 실험의 결과 그래프를 보게 되면 첫 번째 정비례 관계는 아님을 쉽게 확인할 수 있다. 정비례라면 그래프는 직선 형태로 나타나야 하기 때문이다. 또한 수식적으로 보게 되면 점원에서부터 빛이 방출되므로 거리의 제곱에 반비례하는 결과가 나오게 된다.4) 여러분이 위의 질문에서 정확한 데이터를 얻었는지 확인해 보아라.a. 곡선추세선 버튼을 누르고, ‘일반등식’에서 적절한 함수를 선택한 후, ‘맞춤테스트’를 눌러 비교한다.b. 가장 적합한 그래프가 그려질 것이다. 정확하게 선택했다면 실험에서 얻은 데이터 그래프와 비슷한 그래프가 그려질 것이다. 비슷하지 않다면 다시 다른 등식을 선택하여 ‘맞춤테스트’를 누른다. 이와 같이 반복하여 그래프와 데이터의 접근 정도에 만족할 때 ‘확인’버튼은 누른다.→ 위의 실험 그래프.5) 가장 만족하는 실험 데이터로 얻은 방정식이 동심원으로 연구된 빛의 세기 측정 모형에 적합한가?→ 이번 실험을 통해 얻은 그래프와 이론적 곡률을 비교해 봤을 때 적합하지 않다고 생각한다. 이론적 그래프의 곡률과 많은 차이가 발생하였다. 따라서 우리가 실험한 방법으로는 많은 오차가 발생하게 될 것이므로 적합하지 않다고 본다.6) 실험의 결과가 예비 질문에서 추측했던 결과와 다르다면 그 이유에 대해서 설명하여라.→ 이론적인 거리에 따른 빛의 세기는 거리에 제곱에 반비례하며 나타난다. 예비보고서에서와 같이 광원을 구심에 있고 단위 구를 일정 거리에 따라 배치했을 때 구에 통과하는 빛(광자)의 양은 일정하지만 구의 넓이가 거리의 제곱만큼씩 멀어지게 되므로 단위 면적당 빛의 세기는 거리제곱에 반비례하여 나타나야 할 것이다. 하지만 실험 결과와 최대한 잘 맞는 그래프를 찾아 봤을 때 거리제곱에 반비례하기 보다는 거리에 반비례한다고 하는 것이 더 실험과 잘 맞았다. 이는 실험을 하는데 있어서 주위의 실험환경에 많은 영향을 받았으리라 생각한다. 일차적으로 여러 각도에서 나오는 모니터의 빛과 창에서 들어오는 자연광, 광원에서 나오는 빛을 반사하지 않는 주위 환경부족 등의 원인이 있어서 빛이 서로 반사되고 합쳐지며 이론적 결과와는 다른 양상을 보인거라 생각한다.그림 거리의 거듭제곱에 반비례와 거리의 반비례 비교

자연과학| 2010.12.27| 3페이지| 1,000원| 조회(883)

빛의, 물리, 실험, 거리, 결과보고서, 빛의 세기, 세기와 거리, 세기와

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빛의 편광 결과보고서

1. 결과 분석1) 여러분이 얻은 그래프 데이터를 이곳에 붙인다.2) 각도에 대한 빛의 세기 그래프를 그리고 그래프에서 중요한 점들을 찾아낸다.→ 각 각도에 대한 빛의 세기 그래프는 위의 데이터 표에 나타나 있다. 그래프에 표시한 점을 보면 두 편광렌즈의 각이 90도와 270도에서는 빛의 세기가 0이 되고 180도와 360도에서는 빛의 세기가 최대가 된다.3) Malus가 제기한법칙은 두 필터 사이 빛의 전파를 예견했는데, 여기서는 두 필터 편광 축 사이의 각도가 영일 때의 빛의 세기이다. 선형 추세선 버튼을 선택하면 ‘일반등식’메뉴가 있다. ‘함수 정의를 선택하여,를 입력한다. 여기서 X는 각도를 표시한다.→4) 위에서 정의한 함수를 선택하고, ‘맞춤테스트’를 누른다. 만약 함수의 그래프가 잘 맞지 않는다면, ‘계수’탭에서 A, B, C를 조절하여 실험 결과와 비슷한 함수를 만들도록 한다.5) 실험 그래프는 법칙 모양의 그래프와 잘 맞는가?→ 완벽히 두 그래프가 맞지는 않지만 모양과 크기를 봤을 때 거의 비슷하게 맞는다.2. 고찰→ 이번실험은 교차되어 있는 두 개의 편광필터들을 통과한 빛의 세기를 측정하고 이것을 Malus 법칙과 비교하는 실험이다. 실험에서 사용한 두 개의 필터는 한쪽 결로 된 편광렌즈로 실험 결과를 보면 두 렌즈의 특정한 결이 이루는 각에 따라 0?일 때인 두 렌즈의 결이 같은 방향일 때 투과하는 빛의 세기가 최대가 되고 직각이 될 때까지 빛의 세기가 감소하다가 직각이 되었을 때 최소(0)이 되는 것을 알 수 있었다. 계속해서 렌즈를 돌리게 되면 180? 때까지 다시 빛의 세기가 증가하고 180? 즉 다시 렌즈의 편광 시키는 결의 방향이 서로 같을 때 최대가 된다. 계속해서 렌즈를 돌린다면 이와 같은 빛의 세기변화가 반복 될 것이다.

자연과학| 2010.12.27| 2페이지| 1,000원| 조회(988)

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뉴턴의 냉각법칙 결과보고서 평가D별로예요

1. 결과 분석1) 여러분이 얻은 그래프 데이터를 이곳에 붙인다.2) 다음 표를 작성하라.실험실의 평균 온도(℃)17℃3) Logger Pro를 사용하여 데이터를 지수함수에 맞는 그래프를 찾도록 한다. 곡선추세선 버튼을 누른 후, 일반등식 목록 중에서 y=A*exp(-C*x)+B를 선택한다. 그 후 ‘맞춤테스트’를 누른 다음, ‘확인’버튼을 누른다.4) 뉴턴의 냉각법칙은 다음 식과 같이 주어진다.뉴턴의 냉각법칙 표현식에서,,,의 항 들과 얻어진 방정식에서의 변수 x, y, A, B, C를 서로 비교해 보아라. A, B, C의 단위는 무엇인가?→뉴턴의 냉각법칙실험 결과 값비교 [단위]y시간t 에서의 온도 [ ℃ ]A물과 실험실의 초기 온도차[ ℃ ]B실험실 온도 [ ℃ ]C비례상수 [없음]x시간 [ min ]5) 여러분이 기록한 값과 B를 비교하여라. 데이터가 수집되는 동안의 실험실 온도는 일정했는가?→ 거의 일정하다고 할 수 있다. 실험실의 온도는 실험 대상과 여러 주변상황들로 약간 상승할 수 있겠지만 실험 시간이 많이 길지 않았고 실험실의 공기는 실험 대상과 주변 상황들에 비해 훨씬 크기 때문에 일정하다 할 수 있겠다.6) t=0일 때의 값은 무엇인가?→ t=0이라면이 된다. 이는 시간이 0일 때, 즉 실험 시작할 때에 실험실 온도와 실험 대상물의 온도차에 실험실 온도를 더한 값인 처음 물의 온도이다.7) t가 매우 클 때 온도차는 어떻게 되며, 이 때 물의 온도는 어떻게 되겠는가?→라면이다. 따라서 뉴턴의 냉각법칙 공식에서의 항이 없어지며 이는 실험실의 온도인이 된다.8) 또 다른 실험에서 k 값을 줄이기 위해 여러분은 실험 기구에 무엇을 할 수 있는가? 또 k는 어떤 양을 나타낸다고 생각하는가?→ 위의 식을 유추해 보면 k값이 크면 같은 시간변화 동안 많은 온도변화가 있고, k값이 작으면 같은 시간에서 온도변화가 작다는 것을 알 수 있다. 따라서 k값은 온도 변화율을 나타낸다. k값을 줄이기 위해서는 실험 대상 물질과 실험실 공기와 맞닿는 부분인 필름 통 주위를 열전도도가 매우 낮은 물질로 두 부분을 나누어 줌으로써 필름 통 내부는 보온을 유지할 수 있을 것이다. 또는 실험실과 실험물의 온도차를 줄여줄 수 있다. 이러면 k값은 낮아질 수 있다.9) 여러분이 구한 방정식을 이용하여 800초 후에 그 온도를 계산해 보아라. 여러분이 계산한 값과 실제 데이터 값을 비교해라.→따라서 800초(13.3333분) 후의 물의 온도는 40.276℃가 된다. 이 값은 실제 실험에서의 값인 40.3℃와 거의 맞는 것을 볼 수 있다.10) 여러분이 구한 방정식을 이용해 물의 온도가 실험실 온도보다 1℃ 높은 온도에 도달할 때까지 걸리는 시간을 구해 보아라.→, t=61.5. 따라서 61.5분 후에 실험실 온도보다 1℃높은 온도가 나온다. 여기서 실험실 온도는 26.05℃로 가정하였다.11) 만약 초기 온도차가 절반이라면, 실험실의 온도보다 1℃ 높은 온도를 얻는데 반의 시간이 걸리겠는가?→ 초기 온도차가 반으로 줄었다 한다면가 될 것이다. 이 식은 선형함수가 아닌 지수함수로써가 반으로 줄었다 하여도 위의 t' 값은 원래의 값에서

자연과학| 2010.12.27| 3페이지| 1,000원| 조회(1,671)

뉴턴, 물리, 실험, 결과보고서, 결과, 냉각법칙, 뉴턴의 냉각법칙, 냉각법칙 결과

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영구자석의 자기장 결과보고서 평가C아쉬워요

1. 결과 분석1) 여러분이 얻은 그래프 데이터를 이곳에 붙인다.2) 다음 표를 작성하라.Model parameter A0.0001415자기 능률0.70753) 여러분의 자료를 다음의 세제곱의 역수의 모형에 비교하여라.여러분의 자료를 가지고 식의 방정식을 따라서 그래프를 그릴 수 있다. 여러분의 자료와 세제곱의 역수의 그래프를 동시에 그래프로 그리기 위해서는 다음과 같이 한다.a. 곡선추세선 버튼을 선택한다.b. 일반 등식 목록에서을 선택한다.c. ‘거듭제곱’에 -3을 입력하여라. 이러한 설정은 세제곱의 역수의 관계로 함수를 적절히 맞추게 된다.d. '맞춤테스트‘를 눌러 그래프를 얻는다.e. 여러분의 자료 표에 A의 수치 값을 기록한다.4) 여러분의 실험 자료와 세제곱의 역수의 모형이 얼마나 잘 맞는가? 비교해 본 결과로 여러분의 자석이 쌍극자의 자기장 형태임을 보일 수 있는가?- 약간의 오차가 있지만 곡선의 기울기는 많이 비슷하다. 실험 결과로는 완벽하지는 않지만 쌍극자의 자기장 형태라 할 수 있다.5) 컴퓨터는 매개 변수 A를 조절해서 방정식의 곡선이 여러분의 자료에 가능한 한 가깝게 가도록 한다. 매개 변수 A와 자기 쌍극자의 자기장의 표현식에 관련지어 보면,라는 것을 알 수 있다.의항은 자기장이 mT보다는 T의 단위로 측정이 되기 때문이다. 만약 여러분의 실험 자료와 세제곱 모형이 잘 맞는다면, 여러분의 자석의 능률를 결정하기 위해서 여러분의 값 A를 사용하여라.2. 고찰→ 이번 실험은 영구자석의 자기장이 쌍극자임을 확인하는 실험이었다. 데이터의 변화하는 형태는 이론적 그래프와 비슷하지만 정확히 일치하지는 않는다. 이는 실험 상황에서 주변의 장비들에 의한 것과 지구 자체의 자기장 등에 의한 간섭현상 때문일 것이다. 또한 실험 중 거리의 오차 등도 이론적인 값과의 차이를 만드는 요인이 될 것이다. 따라서 더 정확한 값을 얻기 위해서는 주변의 자기장을 완전 차단하거나 간섭이 되는 자기장들을 모두 고려하여 계산 값을 구해야 더 정확한 데이터가 나올 것이다.

자연과학| 2010.12.27| 2페이지| 1,000원| 조회(2,785)

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