학습지도안) 고등학교 전기 회로(한국 직업 능력 개발원)

소개글

학습지도안) 고등학교 전기 회로(한국 직업 능력 개발원)에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

구성의 기초가 되는 옴의 법칙과 전압 강하를 알아보고, 저항의 직병 렬 접속을 통해 그 원리를 파알할 수 있다.
2. 직류 회로를 중심으로 전류와 전압의 관계 및 전류, 전압을 계산하는 방법을 학습 할 수 있다.
3. 키르히호프의 전압, 전류 법칙과 전류분배 법칙, 전압분배 법칙의 적용을 연습해 보자..
학습 형태
교재와 유인물과 함께 실습 기자재 활용
실 습 과 제
※실습에 관련된 참고 자료
직 병렬 회로의 합성 저항을 구하기 위하여, 어느 저항이 직렬회로를 구성하고 어느 저항이 병렬 회로를 구성하는지 결정할 필요가 없다. 그림 1-1(a)의 회로를 고려하자. 이 회로에서 저항 R1은, 병렬 연결된 R2, R3와 직렬로 연결되어 있다. R2와 R3는 병렬로 연결되어 있으므로 곱/합의 규칙에 따라 단일 등가 저항값으로 변환될 수 있다.
R=
그림 1-1(b)는 그림 1-1에 대한 등가 회로이다. 그 등가 회로는 R1과 RX의 두 직렬 저항으로 이루어진다. 전체 저항은 그림 1-1에서 보듯이 이러한 두 저항의 합과 같다.
[ 그림 1-1] (a) 직병렬 회로 (b)단순화된 회로
직병렬회로에서 전류의 흐름을 항상 키르히호프의 전류법칙에 따라 정해진다. 그림 2-1은 임의의 직 병렬 회로에 흐르는 전류의 흐름을 나타낸다. 저항 R1으로 흐르는 전체 전류는 노드 A에서 R2로 지나는 성분과 R3로 지나는 성분으로 나누어진다. 이러한 두 브랜치 전류는 노드 B에서 합쳐져서 R4에는 전체 전류가 흐른다. 병렬로 연결된 저항의 집합을 저하의 뱅크라고 한다. 그림 1-2는 서로 직렬로 연결된 두 개의 저항 뱅크를 나타낸다. 뱅크 A는 저항 R1,R2,R3로 뱅크 B는 저항R4,R5,R6으로 구성되어 있다. 뱅크 A의 전체전류는 뱅크 B로 흐르므로 뱅크 A는 뱅크 B와 직렬로 연결되어 있다. 그러므로 각 병렬 뱅크의 전체 전류 IT 는 서로 같다. (즉, IT= I1+I2+I3이고 IT=I4+I5+I6)
[그림2-1] 직병렬회로에흐르는 전류 [그림2-2] 직병렬회로
브랜치내의 각각의 저항에 대하여, 그 브랜치에 흐르는 전류와 저항의 곱은 그 저항에 걸린 IR 전압 강하와 같다. 각 브랜치내의 IR 전압 강하의 합은 브랜치의 전체 전압 강하가 된다. 그림 3-1의 회로에서 ET=VR1+VR2 또는 ET=VR1+VR3 이다.
[그림3-1] 직 병렬회로
키르히호프의 전압 법칙에 따라, 전압 강하의 합은 언제나 인가된 전압과 같아야 한다. 그러므로, 저항 R2와 R3가 병렬로 연결되어 있으므로 그림 3-1의 회로에서 전체 전압은 이러한 병렬 합성저항에 인가된 전압과 R1에 인가된 전압의 합과 같다.
기본 공식
전류 분배 법칙: 두 병렬 저항중 하나의 저항에 흐르는 전류의 양은 다른 저항을 그 합으로 나누고 전체 전류를 곱함으로써 계산된다.
I1=IT
I2=IT
전압 분배 법칙 : 직렬회로에서 두 전압강하간의 비는 전압강하가 일어나는 두 저항의 비와 같다.
V = E
V = 주어진 저항 양단의 전압 강하
E = 인가전압
R = 주어진 저항
R = 전체 저항
실험보고서
제 목
전류와 저항의 관계
평 가
일 시
2004년 12월 09일 목요일 8 교시
1 학년 반 번
성명
조
학 습
목 표
1.전기 회로 구성의 기초가 되는 옴의 법칙과 전압 강하를 알아보고, 저항의 직병렬 접속을 통해 그 원리를 파알할 수 있다.
2.직류 회로를 중심으로 전류와 전압의 관계 및 전류, 전압을 계산하는 방법을 학습할 수 있다.
3.키르히호프의 전압, 전류 법칙과 전류분배 법칙, 전압분배 법칙의 적용을 연습해보자. .
※ 참고 자료전
류
암페어
A
밀리암페어
mA
1[mA] = [A]= 10
마이크로암페어
㎂
1[㎂] = [A] = 10
전
압
킬로볼트
볼트
kV
V
1[kV]=1000 [V] = 10[V]
밀리볼트
mV
1[mA]=[V] = 10[V]
마이크로볼트
㎂
1[㎂] = [V] = 10[V]
[ 실험 과정]
전류와 저항의 관계
1. 다음의 회로에서 각각의 저항과 전체 합성저항을 구한뒤 각각의 소자에 흐르는 전류값을 계산하여라.
각각의 값을 구한뒤 아래에 나온 시뮬레이션값과 서로 비교해보자. 그리고 오차가 많이난다면 그 원 인도 한번 생각해보도록 하자.
R1
R2
R3
RT
I1
I2
I3
이론값
측정값
오차율
※시뮬레이션 값 ( 위의 값을 각각 구한뒤 아래값과 비교하시오)
R1
R2
R3
RT
I1
I2
I3
이론값
220Ω
91Ω
330Ω
291.3Ω
34.33mA
26.91mA
7.419mA
측정값
216.5Ω
91.6Ω
325.5Ω
287.3Ω
33.85mA
32.75mA
7.43mA
오차율
1.6%
0.66%
1.36%
1.37%
1.40%
21.7%
0.13%
RX====71.3Ω
RT=R1+RX=220Ω+71.3Ω=291.3Ω
IS와 I1은 직렬회로 이기 때문에 같은 전 류가 흐른다.
IS===34.33mA I2==26.91mA I3=7.419mA
실험 2. 위와 같은 방식으로 아래의 회로에 대해서도 각각의 값을 구해보자.
R1
R2
R3
RT
I1
I2
I3
IS
이론값
측정값
오차율
R1
R2
R3
RT
I1
I2
I3
IS
이론값
220Ω
330Ω
91Ω
144.5Ω
45.45mA
23.75mA
23.75mA
69.21mA
측정값
217.8Ω
325.5Ω
91.2Ω
143Ω
44.6
23.45
23.45mA
67.2mA
오차율
1%
1.36%
0.22%
1.04%
1.40%
1.26%
1.26%
2.90%
※시뮬레이션 값 ( 위의 값을 각각 구한뒤 아래값과 비교하시오)
RT==144.5Ω
I1===45.45mA
I2=
I2=I3=69.21mA×=23.75mA
V1=10V
V2=23.75mA*330Ω=7.838V
V3=23.75mA*91Ω=2.162V
단원 평가 문제
1.저항이 0.25Ω인 도선을 흐른 전류가 160mA이다. 도선의 전압강하를 구하라.
2. 48V 전원이 15Ω저항에 연결되어 있다. 전원에 의한 전류를 결정하라.
3. 직렬회로를 정의하라.
4. 병렬회로는 무엇을 가진 회로로 정의되는가?
5. 동일한 값을 가진 두개의 저항이 병렬로 연결되어 있을

키워드

출제안,   지도안,   단원 지도 계획