실험4. 옴의 법칙

1. 실험 목적 및 실험 도구

 

1-1. 실험 목적

• 옴의 법칙에 따라 전압, 전류 및 저항 간의 관계를 조사하여 값을 구한다.

1-2. 실험재료

• 저항: 1.0k, 1.5k, 2.2k [ohm]
• 직류 전류계: 0~10mA 1개
• 전원공급기 1개
• 전압계 1개

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2. 실험 원리(이론요약)

• 옴의 법칙에 따르면 도체를 통해 흐르는 전류는 온도 및 기타 물리적 조건이 일정하게 유지된다면 도체에 가해지는 전압에 정비례합니다. 수학적으로 옴의 법칙은 I=V/R로 나타낼 수 있다. 여기서 I는 도체를 통해 흐르는 전류이고 V는 도에체 적용된 전압이며 R은 도체의 저항입니다. 옴의 법칙은 도체를 통과하는 전류의 흐름이 전압과 저항이라는 두 가지 요소에 의존한다고 설명합니다. 전압은 전하가 도체를 통해 이동하게 하는 회로의 두 지점 사이의 전위차입니다. 저항은 전류의 흐름에 저항하는 도체의 특성입니다. 옴의 법칙에 따르면 도체를 통해 흐르는 전류는 도체에 가해지는 전압에 정비레합니다. 즉, 전압이 증가하면 전류도 비례하여 증가하고 그 반대도 마찬가지입니다. 그러나 전류와 전압의 관계는 선형적이지 않습니다. 도체의 저항에 의해 영향을 받습니다. 도체의 저항은 도체의 길이, 단면적 및 재료와 같은 여러 요인에 의해 결정됩니다. 저항은 옴(ohm) 단위로 측정됩니다. 옴의 법칙에 따르면 도체의 저항이 증가하면 전류가 감소하고 그 반대도 마찬가지입니다.

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3. 실험 방법

 

• 표시값이 1.0k, 1.5k, 2.2k[ohm]인 저항의 값을 측정한다. 후에 표시값과 측정값을 비교한다.
• 1.0k[ohm]으로 고정후 전압을 2V씩 올려서 I값을 측정한다.
• 마찬가지로 1.5k, 2.2k[ohm]으로 고정 후 전압을 2V씩 올려서  I값을 측정한다.
• 측정값을 바탕으로 x축은 V로 y축은 I로 하였을 때 그 관계를 그래프로 나타낸다. 옴의 법칙을 따르는지 확인한다.

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4. 회로 도면 설계

 

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5. 옴의 법칙과 저항 판독법 설명

• 옴의 법칙(Ohm's Law)은 전기 회로에서 전압(Voltage), 전류(Current)와 저항(Resistance) 사이의 관계를 나타내는 법칙입니다. 이 법칙은 전압과 전류가 일정한 비율로 변화한다는 것을 의미합니다. 다음과 같은 수식으로 표현됩니다. I=V/R 여기서 V는 전압(Voltage)이며, I는 전류(Current)이고, R은 저항(Resistance)입니다. 이 수식은 전압(Voltage)이 일정하면 전류(Current)와 저항(Resistance)이 반비례 관계에 있음을 나타냅니다. 즉, 저항이 크면 전류는 작아지고, 저항이 작으면 전류는 커집니다. 옴의 법칙은 전기 회로에서 가장 기본적인 법칙 중 하나이며, 전압, 전류, 저항 중 하나가 주어졌을 때 나머지 값을 계산하는 데 사용됩니다.
• 저항 판독법은 전기 회로에서 저항값을 측정하는 방법 중 하나입니다. 저항 판독법은 색상코드를 사용하여 저항값을 판독하는 방법입니다. 저항에는 색상이 부여되어 있으며, 이 색상에 따라 저항값을 판독할 수 있습니다. 저항에는 4개의 색상이 사용되며, 각 색상에 대한 숫자값이 정해져 있습니다. 이 숫자값에 따라 저항값을 계산할 수 있습니다. 예를 들어, 갈색, 검은, 빨강, 금색 순으로 나열된 색상이 있다면 이 저항값은 1, 0, 2, 5%의 정확도를 가진 값이 됩니다. 각 색상의 숫자값을 결합하여 저항값을 계산할 수 있습니다. 저항 판독법은 전기 회로에서 매우 유용하게 사용됩니다. 색상 코드를 이용하여 저항값을 판독할 수 있기 때문에 전기 기술자들이 저항값을 빠르게 측정하고 필요한 작업을 수행할 수 있습니다.