자연과학 자료실 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계 다운로드
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[자연과학] 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계
실험목적
1. 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계를 구한다.
2. (1)에서 얻어진 관계를 실험적으로 입증한다.
이론적 배경
병렬저항을 포함하는 회로의 총 전류 IT는 각 병렬가지에 흐르는 전류의 합과 같다는 것을 확인하였다. 키르히호프 전류법칙은 다음과 같이 정의된다. “회로 내 임의의 접합점에 유입되는 전류는 그 접합점에서의 유출전류와 같다.” 그리고 병렬 회로망에 걸리는 전압은 옴의 법칙을 이용하여 구할 수 있다. VAB = I₁x R₁= I₂x R₂= I₃x R₃이다. 병렬 회로망은 등가저항 RT로 대체될 수 있으며, 이 경우 VAB = IT x RT가 된다. 회로에 적용된 키르히호프 전류법칙을 식으로 나타내자면 IT = I₁+ I₂+ I₃로 나타낼 수 있다. 키르히호프 전류법칙을 다르게 표현한다면 다음과 같다. “한 접합점에서 유입전류와 유출전류의 대수적 합은 0이다.” 루프내의 전압극성에 대한 규칙이 필요했던 것처럼 접합점에서의 전류에 대한 규칙이 필요하다. 한 접합점으로의 유입전류를 양(+)으로, 그리고 유출전류를 음(-)으로 할 때, 한 접합점에서의 유입전류와 유출전류의 대수 합이 0 이다.
예비 점검
1. 그림 17-1에서 접합점 A의 유입전류는 0.5A이고, I₁= 0.25A, I₂= 0.1A이다. 따라서 전류 I₃은 0.15 A이 되어야 한다.
-` 0.25 - 0.1 이므로 0.15이다.
2. 그림 17-1에서 접합점 B의 유출전류는 1.5A이다. 전류 I₁, I₂, I₃의 합은 1.5A 이다.
-` IT = I₁+ I₂+ I₃로 나타낼 수 있다.
3. 그림 17-1의 접합점 B에서 키르히호프 전류법칙을 적용하기 위한 전류들의 극성은 다음 과 같다.
(a) I₁: `+` (b) I₂: `+`
(c) I₃: `+` (d) I₄: `-`
4. 그림 17-3의 접합점 A에서 전류들간의 관계를 기술하는 식은 I₁+ I₂- I₃- I₄- I = 0 이다.
-` I₁, I₂는 유입되고 I₃, I₄, I 는 유출된다.
5. 그림 17-3에서 I₂= 4A, I₃= 4A, I₄= 3A, I = 1A이면, I₁= 4 A 이다.
-` I₁+ I₂- I₃- I₄- I = 0 이다. 그러므로 I₁+ 4 - 4 - 3 - 1 = 0
I₁- 4 = 0 이므로 I₁은 4이다.
시뮬레이션
실험 결과
표 17-1 저항기의 측정 저항값
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
Rated value, Ω
330
470
820
1K
1.2K
2.2K
3.3K
4.7K
Measured value, Ω
325
465
810
1k
1.2k
2.2k
3.4k
4.7k
표 17-2 키르히호프 전류법칙의 실험적 입증
ITA
I1
I2
I3
I4
I5
Current, mA
2.17
1.39
0.80
2.18
2.18
1.16
I6
I7
ITD
ITE
I2+I3
I5+I6+I7
Current, mA
0.63
0.42
2.18
2.18
2.19
2.21
표 17-3 설계 데이터
Calculated Value, mA
Measured Value, mA
Branch 1
Branch 2
Branch 3
IT
Branch 1
Branch 2
Branch 3
IT
3.00
1.76
1.20
5.96
3.06
1.74
1.19
6.01
-` 병렬연결 1:2:3을 맞추기 위해서는 실험실에서 만족하는 저항 330Ω, 820Ω, 1.2kΩ 의 저항이 필요하다. 하지만 우리 6조 에서는 470Ω, 820Ω, 1.2kΩ의 저항을 쓰는 바 람에 정확한 1:2:3의 수치가 나오지 않았다. 정확한 수치를 재려면 어떠한 저항값 A 를 기준으로 한 다음에 2배했을 때 가장 유사한 저항값을 사용하면 된다.
실험 고찰
1. 회로의 임의의 접합점에서 유입전류와 유출전류 사이의 관계를 설명하시오.
-` i₁- i₂- i₃+ i₄- i = 0 ‘-’는 유출전류 +는 유입전류를 뜻한다. 두 전류 값을 합하면 값이 0이 된다.
2. 질문 1에서 설명된 관계를 수식으로 쓰시오.
-` i₁- i₂- i₃+ i₄- i = 0
3. 그림 117-4의 회로에서 I2와 I3을 구하기 위해 필요한 정보는 무엇인가
-` A 점의 전압값과 R₂와 R₃의 저항값을 알아야 한다.
4. 과정 4와 5에서 VPS max = 15V, IT=6mA인 직-병렬회로를 설계하였다. 저항 R1, R2, R3,의 비는 1:2:3이었다. 표 17-3의 실험 데이터를 인용하여 실험결과를 논의하시오. 설계결과가 설계사양에 정확하게 일치되었는지를 보고서에 언급하고, 만약 일치하지 않았으면 그 이유를 설명하시오(설계한 회로도를 보고서와 함께 제출하시오).
-` 에서 V = I x R 이므로
= 6 : 3: 2 이다.
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=14062209&sid=sanghyun7776&key=
[문서정보]
문서분량 : 3 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 자연과학 자료실 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계
파일이름 : [자연과학] 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계.hwp
키워드 : 자연과학,기초전기회로실험,회로내,임,접합점에서,유입전류,합과,유출전류,사,관계
자료No(pk) : 14062209
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자연과학 자료실 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계
[자연과학] 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계
실험목적
1. 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계를 구한다.
2. (1)에서 얻어진 관계를 실험적으로 입증한다.
이론적 배경
병렬저항을 포함하는 회로의 총 전류 IT는 각 병렬가지에 흐르는 전류의 합과 같다는 것을 확인하였다. 키르히호프 전류법칙은 다음과 같이 정의된다. “회로 내 임의의 접합점에 유입되는 전류는 그 접합점에서의 유출전류와 같다.” 그리고 병렬 회로망에 걸리는 전압은 옴의 법칙을 이용하여 구할 수 있다. VAB = I₁x R₁= I₂x R₂= I₃x R₃이다. 병렬 회로망은 등가저항 RT로 대체될 수 있으며, 이 경우 VAB = IT x RT가 된다. 회로에 적용된 키르히호프 전류법칙을 식으로 나타내자면 IT = I₁+ I₂+ I₃로 나타낼 수 있다. 키르히호프 전류법칙을 다르게 표현한다면 다음과 같다. “한 접합점에서 유입전류와 유출전류의 대수적 합은 0이다.” 루프내의 전압극성에 대한 규칙이 필요했던 것처럼 접합점에서의 전류에 대한 규칙이 필요하다. 한 접합점으로의 유입전류를 양(+)으로, 그리고 유출전류를 음(-)으로 할 때, 한 접합점에서의 유입전류와 유출전류의 대수 합이 0 이다.
예비 점검
1. 그림 17-1에서 접합점 A의 유입전류는 0.5A이고, I₁= 0.25A, I₂= 0.1A이다. 따라서 전류 I₃은 0.15 A이 되어야 한다.
-` 0.25 - 0.1 이므로 0.15이다.
2. 그림 17-1에서 접합점 B의 유출전류는 1.5A이다. 전류 I₁, I₂, I₃의 합은 1.5A 이다.
-` IT = I₁+ I₂+ I₃로 나타낼 수 있다.
3. 그림 17-1의 접합점 B에서 키르히호프 전류법칙을 적용하기 위한 전류들의 극성은 다음 과 같다.
(a) I₁: `+` (b) I₂: `+`
(c) I₃: `+` (d) I₄: `-`
4. 그림 17-3의 접합점 A에서 전류들간의 관계를 기술하는 식은 I₁+ I₂- I₃- I₄- I = 0 이다.
-` I₁, I₂는 유입되고 I₃, I₄, I 는 유출된다.
5. 그림 17-3에서 I₂= 4A, I₃= 4A, I₄= 3A, I = 1A이면, I₁= 4 A 이다.
-` I₁+ I₂- I₃- I₄- I = 0 이다. 그러므로 I₁+ 4 - 4 - 3 - 1 = 0
I₁- 4 = 0 이므로 I₁은 4이다.
시뮬레이션
실험 결과
표 17-1 저항기의 측정 저항값
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
R8
Rated value, Ω
330
470
820
1K
1.2K
2.2K
3.3K
4.7K
Measured value, Ω
325
465
810
1k
1.2k
2.2k
3.4k
4.7k
표 17-2 키르히호프 전류법칙의 실험적 입증
ITA
I1
I2
I3
I4
I5
Current, mA
2.17
1.39
0.80
2.18
2.18
1.16
I6
I7
ITD
ITE
I2+I3
I5+I6+I7
Current, mA
0.63
0.42
2.18
2.18
2.19
2.21
표 17-3 설계 데이터
Calculated Value, mA
Measured Value, mA
Branch 1
Branch 2
Branch 3
IT
Branch 1
Branch 2
Branch 3
IT
3.00
1.76
1.20
5.96
3.06
1.74
1.19
6.01
-` 병렬연결 1:2:3을 맞추기 위해서는 실험실에서 만족하는 저항 330Ω, 820Ω, 1.2kΩ 의 저항이 필요하다. 하지만 우리 6조 에서는 470Ω, 820Ω, 1.2kΩ의 저항을 쓰는 바 람에 정확한 1:2:3의 수치가 나오지 않았다. 정확한 수치를 재려면 어떠한 저항값 A 를 기준으로 한 다음에 2배했을 때 가장 유사한 저항값을 사용하면 된다.
실험 고찰
1. 회로의 임의의 접합점에서 유입전류와 유출전류 사이의 관계를 설명하시오.
-` i₁- i₂- i₃+ i₄- i = 0 ‘-’는 유출전류 +는 유입전류를 뜻한다. 두 전류 값을 합하면 값이 0이 된다.
2. 질문 1에서 설명된 관계를 수식으로 쓰시오.
-` i₁- i₂- i₃+ i₄- i = 0
3. 그림 117-4의 회로에서 I2와 I3을 구하기 위해 필요한 정보는 무엇인가
-` A 점의 전압값과 R₂와 R₃의 저항값을 알아야 한다.
4. 과정 4와 5에서 VPS max = 15V, IT=6mA인 직-병렬회로를 설계하였다. 저항 R1, R2, R3,의 비는 1:2:3이었다. 표 17-3의 실험 데이터를 인용하여 실험결과를 논의하시오. 설계결과가 설계사양에 정확하게 일치되었는지를 보고서에 언급하고, 만약 일치하지 않았으면 그 이유를 설명하시오(설계한 회로도를 보고서와 함께 제출하시오).
-` 에서 V = I x R 이므로
= 6 : 3: 2 이다.
자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=14062209&sid=sanghyun7776&key=
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문서분량 : 3 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 자연과학 자료실 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계
파일이름 : [자연과학] 기초전기회로실험 - 회로내 임의의 접합점에서의 유입전류의 합과 유출전류 사이의 관계.hwp
키워드 : 자연과학,기초전기회로실험,회로내,임,접합점에서,유입전류,합과,유출전류,사,관계
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