전기회로 실험 및 설계 실험(2) 4주차 결과보고서

소개글

전기회로 실험 및 설계 실험(2) 4주차 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험과정 및 실험결과
2. 실험결과 분석
3. 실험 결론

본문내용

5.4에서 최대 POWER 전달이 나타남을 확인할 수 있었다. 이 값은 실험으로 얻어낸 결과 5139와의 오차를 확인하면 4.8%이다. 이러한 오차는 멀티미터의 내부저항과 저항의 공정상의 오차를 고려하였을 때 충분히 같은 값이라고 판단된다. 즉, 이러한 결과는 LOAD된 저항에 최대 POWER를 전달하기 위해서는 테브닌 저항과 같은 값을 가져야함을 확인해준다.
4.4 Reciprocity 정리
가 왼쪽에 있을 때
가 오른쪽에 있을 때 가 있던 자리의
저항을 각각 1, 2, 3이라고 했을 때 왼쪽에 있을 때 반대편 저항에 흐르는 전류를 측정하고 를 에 옮기고 가 있던 도선에 흐르는 전류를 측정한 결과이다. 두 개의 결과가 같다는 것이 바로 Reciprocity정리라고 하고, 이는 호혜성이라는 의미를 가진다. 해당 실험은 실험시간의 부족으로 진행하지 않았지만 PSPICE를 활용하여 확인하였다.
3. 실험 결론
첫 번째 실험은 중첩의 원리를 저항회로에서 확인하는 실험이었다. 중첩의 원리는 각 전압원이 회로에 흐르게 하는 전류와 걸리는 전압을 각각 더하면 두 개가 동시에 존재할 때의 값과 같게 되는 것을 말하는데 이는 전기회로이론(2)에서 다른 주파수의 전압원에 대하여도 똑같이 작용한다. 실험 매뉴얼에서는 2.4을 사용했지만 나는 을 사용했다. 그럼에도 불구하고 2.4로 구한 이론값과 오차가 그렇게 크지 않았고 2.4저항을 사용했더라면 오차를 더 줄일 수 있었을 것이다. 측정시 Multi-meter의 내부저항과 저항의 공정상의 오차로 인하여 오차가 생겼지만 이러한 오차를 고려하더라도 중첩의 원리를 확인하는 것에는 문제가 없었다. 실험시 중요한 점은 바로 만 존재할 때의 전류의 방향인데 매뉴얼 그림에서 방향을 기준으로 했을 때 반대로 전류가 흐르게 되고 따라서 부호가 붙게 됨을 확인할 수 있었다. 이에 유의하여 양수를 더하느냐 음수를 더하느냐에 따라 결과가 달라지기 때문에 이에 유의하여야 했다.
두 번째 실험은 테브닌 등가회로를 구하는 실험이었다. 전기회로이론에서 배운 것처럼 회로를 분석하여 구할 수도 있지만 실재로 멀티미터를 활용하여 측정하면 더욱 쉽게 구할 수 있다. A-B 양단에 걸리는 전압을 구하고 저항을 측정하면 테브닌 등가회로의 값을 구할 수 있다. 이어서 세 번째 실험에서는 바로 LOAD된 저항에 대하여 최대 POWER가 전달되는 저항의 값을 구하는 것인데 그 저항의 값은 테브닌 등가회로의 저항의 값과 같아야 한다. 따라서 가변저항을 사용하여 저항값을 변화시키면서 최대 파워를 전달하는 저항의 값을 구해보면 테브닌 등가회로의 저항의 값과 같게 나타남을 확인할 수 있다. 이 실험에서 어려웠던 점은 가변저항을 정확하게 그리고 세밀하게 조정하여 값을 구하는 것에 한계가 있고 또한 실험을 모두 진행하지 못하였기 때문에 정확한 실험값을 얻지 못했다. 가변저항을 사용할 때에는 브레드보드의 같은 노드에 연결해서는 안되고 다른 노드에 연결해야 하며 회로에 연결할 때 0으로 연결하지 않도록 해야 가변저항이 타지 않는다. reciprocity 정리를 확인하는 실험시간상 진행하지 않았지만 이를 피스파이스로 확인하였다. 호혜성이라는 의미를 가진 이 정리는 전압원이 있고 다른 도선에 흐르는 전류의 크기를 측정한다. 다시 전압원을 전류가 흐르는 곳에 연결하고 전압원이 있던 곳의 전류를 측정하면 그 값이 같다는 정리이다.
전체적인 실험은 문제가 없었지만 최대 파워 전달을 확인하는 실험에서는 시간이 더 주어졌으면 좀 더 정확한 측정값을 얻을 수 있었을 것이라 생각했고, 실험전에 미리 측정도구가 잘 작동하는지 확인하고 실험에 임해야 실험이 원활하게 진행될 것이라 생각했다.

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