일반물리학실험 / part 05. 전기와 자기 / 직렬과 병렬 회로(플러그인 보드) 결과보고서

┃ 직렬과 병렬 회로(플러그인 보드) - 예비보고서

 

 

1. 측정값

1-1. 직렬연결 (*전압고정 5V)

직렬연결 회로

 

이론값				실험값
I	15.625	Vₜ	5	I	16	Vₜ	5
I₁	15.625	V₁	1.5625	I₁	16	V₁	1.5
I₂	15.625	V₂	3.4375	I₂	16	V₂	3.5

 

계산과정 및 결론

I = V / R, 직렬연결 → 100Ω + 220Ω = 320Ω

I = 5V / 320Ω = 15.625mA

I₁ = 1.5625V / 100Ω = 15.625mA

I₂ = 3.4375V / 220Ω = 15.625mA

V = IR

Vₜ  = 15.625mA × 320Ω = 5V

V₁ = 15.625mA × 100Ω = 1.5625V

V₂ = 15.625mA × 220Ω = 3.4375V

 

 

 

1-2. 병렬연결 (*전압고정 5V)

병렬연결 회로

 

이론값				실험값
I	72.7273	Vₜ	5	I	70	Vₜ	5
I₁	50.0314	V₁	5.003	I₁	50	V₁	5
I₂	22.7273	V₂	V	I₂	20	V₂	5

 

 

계산과정 및 결론

I = V / R, 병렬연결 → (100Ω × 220Ω) / (100Ω + 220Ω) = 68.75Ω

I = 5V / 68.75Ω = 72.7273mA

I₁ = (220Ω / (100Ω + 220Ω)) × 72.7273mA = 50.0314mA

I₂ = (100Ω / (100Ω + 220Ω)) × 72.7273mA = 22.7273mA

V = IR Vₜ = 72.7273mA × 68.75Ω = 5V

V₁ = 50.0314mA × 100Ω = 5.003V

V₂ = 22.7273mA × 220Ω = 5V

 

 

 

1-3. 직렬+병렬연결 (*전압고정 5V)

직렬+병렬연결 회로

 

이론값				실험값
I	mA	Vₜ	5	I	13	Vₜ	5
I₁	mA	V₁	5.003	I₁	13	V₁	4
I₂	mA	V₂	5	I₂	4	V₂	1
I₃	mA	V₃	V	I₃	4	V₃	1

 

계산과정 및 결론

I = V / R, 직렬과 병렬 혼합 연결 → 320Ω + ((100Ω × 220Ω) / (100Ω + 220Ω)) = 388.75Ω

I = 5V / 388.75Ω = 12.862mA

I₁ = 12.862mA

I₂ = 12.862mA × (100Ω / (100Ω + 220Ω)) = 4.0194mA

I₃ = 12.862mA × (220Ω / (100Ω + 220Ω)) = 8.8426mA

V = IR

Vₜ = 0V + 5V = 5V

V₁ = 12.862mA × 320Ω = 4.115V

V₂ = 4.0194mA × 220Ω = 8.8427V

V₃ = 8.0426mA × 100Ω = 8.8426V

 

 

 

2. 결론 및 검토

2-1. 결론

직렬일 때 합성저항은 그냥 더하기로 구하고 병렬일 때 합성저항은 1/저항끼리 더한 값의 역수로 구한다는 것을 알 수 있었다. 직렬일 때나 병렬일 때나 옴의 법칙은 똑같이 적용된다는 점을 알 수 있었다.

2-1. 검토

오차가 발생한 원인으로는 사람의 눈으로 측정을 하였기에 눈금값이 정확하지 않을 수 있으므로 오차가 발생할 수 있다. 또한 계산시 반올림을 사용하여 오차가 발생할 수 있다.