[기초 전기 회로 실험] 테브난(Thevenin) 실험 보고서 (옴의 법칙, 테브난의 정리, 노튼(노오튼)의 정리)

소개글

[기초 전기 회로 실험] 테브난(Thevenin) 실험 보고서 (옴의 법칙, 테브난의 정리, 노튼(노오튼)의 정리)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적

2. 이론
1) 옴의 법칙(Ohm's law)
(2) 테브난(Thevenin)의 정리
(2) 기본 회로
(3) 응용회로(중첩의 원리 적용, 아래 그림 참조)
(3) 노튼의 정리

3. 실험
*옴의 법칙, 테브난, 노오튼의 정리를 이용한 이론치 계산
1. RL1 = 1kΩ
2. RL2 = 1.5kΩ
3. RL3 = 2.2kΩ
4. RL4 = 3.3kΩ
5. RL5 = 5.6kΩ
6. RL6 = 12kΩ
7. RL7 = 27kΩ
8. RL8 = 33kΩ
9. RL9 = 47kΩ
10. RL10 = 68kΩ

4. 측정 결과(표)

5. 결론

6.실험을 마치고

※ 오차 원인

본문내용

1. 목적
1) 임의의 회로에서 옴, 테브난, 노오튼의 등가회로를 이용한 계산값과 측정값을 비교한다.
2) 옴의 법칙(Ohm\'s law)을 이해하고 실험적으로 증명한다.
3) 테브난의 정리(Thevnin\'s Theorem)을 이해하고 실험적으로 증명한다.
4) 노오튼의 정리(Norton\'s Theorem)을 이해하고 실험적으로 증명한다.
2. 이론
1) 옴의 법칙(Ohm\'s law)
전기학에서 어떤 물질에 흐르는 정상 전류의 양은 그 물질의 양 사이의 전위차, 즉 전압에 직접 비례한다는 것을 밝힌 실험적 법칙.
따라서 이러한 물질로 만든 전선 양끝 사이에 걸린 전압 V(단위는 볼트[V])가 3배로 증가하면, 그 전선에 흐르는 전류 I(단위는 암페어[A])도 역시 3배로 증가한다. 그리고 전압과 전류의 비인 V/I는 일정하다. 이 비 V/I를 일컬어 저항 R이라 하고 그 단위는 옴(Ω)이다. 옴의 법칙이 적용되는 물질들의 저항은 전류·전압의 광범위한 값에 대해서도 변하지 않는다. 게오르크 시몬 옴의 법칙을 수학적으로 표시하면 V/I=R로 나타낼 수 있다. 옴은 1827년 많은 실험을 한 결과 온도가 일정한 상태에서는 전기회로의 저항, 즉 전류에 대한 전압의 비가 일반적으로 일정하다는 것을 확인했다.
옴의 법칙을 달리 표현하면, 도체의 전류 I는 전위차 V를 저항 R로 나눈 비로 표시할 수 있고 수학적 표현으로, I=V/R가 된다. 그리고 도체의 전위차는 전류와 저항의 곱이므로 V=IR로도 나타낼 수 있다. 전압이 일정한 회로에서 저항을 늘리면 전류량이 감소하고 저항을 줄이면 전류량은 증가할 것이다. 옴의 법칙은 축전지와 같은 전기 에너지의 원천을 나타내는 기전력(起電力), 즉 전압 E로 표현할 수도 있으므로 I=E/R 이다.
옴의 법칙은 직류회로뿐만 아니라 전류와 전압의 관계가 훨씬 복잡한 교류회로에도 적용할 수 있다. 전류가 시간에 따라 변하기 때문에 저항뿐만 아니라 리액턴스값에 의해 직류회로인 경우와는 다른 형태의 전류저항이 생긴다. 저항과 리액턴스의 조합을 임피던스 Z라고 한다. 전류에 대한 전압의 비율인 임피던스가 교류회로에서도 일정하다면, 보통의 경우에는 옴의 법칙을 적용할 수 있다. 예를 들면 V/I=Z로 나타낼 수 있다. 또한 옴의 법칙은 자기회로에서 기자력(起磁力)과 자력선속의 비가 일정하다는 것으로까지 확대 적용된다.
(2) 테브난(Thevenin)의 정리
2개의 독립된 회로망을 접속하였을 때 전원회로를 하나의 전압원과 직렬저항
으로 대치한다. 즉 다음의 그림과 같이 전압원, 전류원 및 여러 개의 저항으로
구성되어 있는 복잡한 회로망을 하나의 전압원과 저항으로 간단하게
표현할 수 있다.
테브난의 정리가 필요한 이유
Ohm의 법칙과 키르히호프의 법칙을 사용하여 회로를 해석 할 수 잇지만,
회로가 복잡할수록 테브난의 정리가 효율적이다. 회로가 복잡해 질수록 테브난
정리가 유용하다
등가 전압 Vth : 1, 2 두 단자를 개방시켰을 경우에 단자 쪽에서 바라본 1, 2사이의 전압
등가 저항 Rth : 두 단자 사이에 존재하는 모든 전원이 그 내부 저항으로 대체되었을때 두 단자 사이에 나타나는 저항이다. 여기서 이상적인 회로의 모든 전압원의 내부저항값이 0이라는 가정하에 1, 2단자 쪽에서 본 저항값.
(2)기본 회로
등가전압 설명)
아래 그림(a)에서 등가전압 는 저항 RL을 제거한 그림(b)로 바꿀수 있다. 이 제거된 상태(A,B가 개방된 상태)에서 두 단자 A와 B 사이에 나타나는 전압은
등가저항 설명)
등가저항 는 입력전원을 단락시켜(이상적인 전원의 내부 저항은 0.이상적인 회로로 가정한다.) 그림(c)와 같이 나타낸다. 두 단자 A와 B 사이에 등가저항이므로
부하저항 RL의 전압과 전류)
등가전압 와 등가저항 를 A와 B 사이에 직렬로 연결하여 그림(d)와 같은 테브난 등가회로를 구할 수 있다. 여기서 부하 저항 RL에 걸리는 전압 VL과 흐르는 전류 IL은 다음과 같다.
(3)응용회로(중첩의 원리 적용, 아래 그림 참조)
등가전압 설명)
(중첩의 원리를 적용하여 각 전원을 한번씩 단락 시키고 이 전

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응용회로,   테브난 실험,   옴의 법칙,   테브난의 정리,   실험,   노튼의 정리,   노오튼의 정리,   등가회로