전기전자기초실습_캐패시터

목차

1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 실험 과정
4. 결과
5. 고찰

본문내용

를 기록한다.
C4. 각시정수에 대하여 C1에 걸린 전압(예상값)을 계산한다.
C5. 오실로스코우프를 이용하여 C1에 걸린 전압을 측정하고 표 38-3에 기록한다. 이때 Time/Div.는 0.2ms/Div.로 고정한다.
4. 결과
- 표 . 38-1 캐패시터의 방전
Power Supply
Voltage VPS, V
Internal Resistance of Meter Rin, Ω
Discharge Time Constant
RinC, Calculated, s
Voltage Across
Capacitor, VC, V
Calculated
Rated
13.1
10.7MΩ
10MΩ
10.7s
12
Discharge Time
Voltage Across Capacitor VC, V
Time
Constants
Seconds
1st Trial
2d Trial
3d Trial
average
Calculated
1
10
4.22
4.08
4.12
4.14
4.8
2
20
1.49
1.86
1.92
1.756
1.8
3
30
0.81
0.78
0.76
0.783
0.7
4
40
0.42
0.46
0.43
0.436
0.3
5
50
0.13
0.12
0.14
0.13
0.1
- 표 . 38-2 캐패시터의 충전
Charge Time
Voltmeter Reading VR, V
Voltage Across Capacitor Vc, V
Time constant
Second
1st
Trial
2d
Trial
3d
Trial
1st
Trial
2d
Trial
Average
Calculated
1
10
4.07
4.82
4.78
8.21
8.08
8.145V
62.18%
2
20
1.69
1.75
1.47
11.31
11.27
11.29V
86.18%
3
30
0.78
0.81
0.53
12.4
12.4
12.4V
94.66%
4
40
0.32
0.33
0.21
12.8
12.8
12.8V
97.71%
5
50
0.09
0.12
0.09
12.98
12.98
12.98V
99.08%
- Internal Resistance of Meter Rin Ω
= =
- DisCharge Time ConsTant RinC, Calculated, s
캐패시터의 방전
Voltage Across Capacitor VC, V : Average
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
Voltage Across Capacitor VC, V : Calculated
교재 p.316의 그림 <38-3> 캐패시터의 충방전율 그래프를 보면,
▷ 시정수 : 완전충전시의 63.2%만큼 충전된다. (36.8% 방전)
▷ 시정수의 2배 : 완전충전시의 86%만큼 충전된다. ( 14% 방전)
▷ 시정수의 3배 : 완전충전시의 95%만큼 충전된다. ( 5% 방전)
▷ 시정수의 4배 : 완전충전시의 98%만큼 충전된다. ( 2% 방전)
▷ 시정수의 5배 : 완전충전시의 99%만큼 충전된다. ( 1% 방전)
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
Voltage Across Capacitor VC, V : 방전율
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
캐패시터의 충전
Voltage Across Capacitor, VC, V : 1st Trial
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
Voltage Across Capacitor, VC, V : 2nd Trial
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
Voltage Across Capacitor VC, V : Average
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
Voltage Across Capacitor VC, V : 충전율
(1)Time Constants 1
(2)Time Constants 2
(3)Time Constants 3
(4)Time Constants 4
(5)Time Constants 5
5. 고찰
-이번 실험의 목적은 저항을 통하여 캐패시터가 충, 방전되는 시간을 실험적으로 결정하는 것이다. 이번시간에 알아야 중요한 용어가 있는데 바로 RC 시정수이다. RC시정수란 RC가 직렬로 연결된 회로에서 캐패시터를 일정한 값까지 충방전하는데 걸리는 시간을 말하며 t=R×C (t는 단위 sec인 시정수)이다. 이 시정수 이번 실험에서 정확성에 가장 큰 영향을 주는 것이다. 또한 이 시정수는 Rin값에 따라 정확도가 결정된다. 시정수 t=R*C로서 C의 값은 캐패시터에서 주어진 일정한 값이지만 저항 값은 Rin = 12/(VPS-12)*1MΩ이라는 공식에 의하여 얻어진다. 여기서 12V라는 전압을 얼마나 정확하게 맞추고, 또한 디지털 멀티 미터로 VPS전압을 얼마나 정확하게 측정하느냐에 따라 Rin값이 달라진다. 따라서 이런 수치들을 얼마나 정확하게 맞추고 측정하느냐가 실험의 정확성에 큰 영향을 미친다고 생각한다. 그 이외에도 실험의 정확성, 즉 오차의 원인으로 전원전압의 일정한 공급, 실험에 사용된 여러 계기들의 오차, 실험자의 측정오차, 주위 환경의 오차 등이 있을 수 있다. 이번 실험은 간단하지만 혼자서 하기엔 조금 힘든 실험이여서 옆 친구들과 도와가면 실험을 진행하였다. 그래서 시간상으론 오래 걸렸지만 성공적인 실험이 되었다.

키워드

전기전자캐패시터,   전기전자,   캐패시터