[일반물리실험 A+ 자료] 고체전구와 전구물리 실험 보고서

소개글

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목차

Ⅰ. 개요 (Introduction)
Ⅱ. 이론 (Theory)
Ⅲ. 실험장치 및 실험절차 (Apparatus & Procedure)
Ⅳ. 데이터 및 결과 (Data & Results)
Ⅴ. 오차분석 (Error Analysis)
Ⅵ. 토의 (Discussion)
Ⅶ. 참고문헌 (References)

본문내용

ⅰ) 고체저항과 전구물리
(1) 일반적으로 금속의 저항은 옴의 법칙에 따라 일정하다. 그러나 고온이 되면 저항 값이 크게 변한다. 저항이 R인 물체에 전압 V를 가하면 물체에서는 매초 다음의 줄 식에 의해 전기 에너지가 소모된다.

소모된 전기에너지는 다른 형태의 에너지로 전환된다. 전구의 경우 소모된 전기에너지는 빛과 열에너지로 전환된다. 전환된 열에너지는 전도, 대류, 복사에 의해 방출된다.
(2) 전구 필라멘트에서 소모되는 전기에너지는 열에너지로 방출된다. 이 열은 대부분 전자기파의 형태로 방출된다. 그리고 방출되는 전자기파 대부분의 경우, 눈에 보이지 않는 적외선으로 방출된다. 방출되는 전자기파는 우리 눈에 보이는 가시광선은 복사되는 에너지의 약 5%미만이므로 이 가시광선으로 방을 밝히기 위해 전구를 사용한다. 전환된 열에너지 중 일부는 필라멘트 자체의 온도를 높이기도 한다.
(3) 열에 의해 필라멘트의 온도가 증가되면 필라멘트의 비저항이 달라져 전기저항이 변화된다. 여기서 저항은 물체의 크기나 모양에 따라 달라지기 때문에 물체를 이루는 물질의 전기전도 특성을 나타내기 위해 전기 전도도 또는 그 역수인 비저항을 사용한다.
(4) 전구의 저항을 측정하여 전압에 따른 필라멘트의 온도를 알 수 있다. 즉, 낮은 전압과 높은 전압에서 필라멘트의 단면적과 길이가 일정하기 때문에 저항이 변한다면 결국 비저항 값이 변했다고 생각할 수 있다. 이 점과 온도에 따른 비저항 표를 활용하여 온도를 유추할 수 있다.
(5) 전구를 만들 때 필라멘트를 이용하여 높은 온도를 만드는 이유
㉠ 전도
전구를 켠 후 일정 시간이 지나면 전구의 밝기가 일정해 진다. 이 정상 상태에서는 필라멘트의 온도가 변화되지 않으므로 가해진 전력은 모두 방출된다. 이때 전구에서 에너지의 방출은 전도, 대류, 복사의 세 가지 방법이 있다. 전도에 의한 열의 방출은 가열된 필라멘트에서 전선을 따라 열이 방출된다. 전도는 뉴턴의 냉각 법칙을 따르며 단위시간에 방출되는 에너지는 다음과 같다.

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