보고서 설명

요약 - 전압 분배 실험을 통해 측정 하는 전압이 클 때는 스케일링해서 작은 전압을 측정하여 원래의 전압과 비교를해 보고, 저항값을 바꿔 보며 Loading effect(부하효과)가 실제적인 전압측정에 어떤 영향을 미치는지 알아본다.

Ⅰ 실험의 필요성 및 배경
A. 가변저항의 값을 바꾸면서 출력 전압을 측정하며 전압 분배 법칙에 대해 이해 한다.
B. 저항 값을 변경하며 전압을 측정하고 저항 값에 따라 Loading effect(부하효과)가 어느정도 영향을 미치는지 알아본다.

본문일부 및 목차

1. 출력 전압이 2.5V가 되려면 R₂의값은 얼마이어야 하는지 이론치를 계산하시오.
↳ R₁에 흐르는 전압을 V₁이라고 하면 KVL에 의해서 V₁+2.5 = 10 이므로 V₁에 걸린 전압은 7.5V가 되며 옴의 법칙
V=IR에 의해 전류 I = 7.5/10k = 0.75mA
가 된다. 이 회로에서 흐르는 전류는 KCL에 의해 모두 같으므로 R₂= V/I 로 나타낼 수 있다. 따라서 R₂= 2.5 / 0.75mA =
3.333kΩ이 되야한다.

2. 출력 전압 V₀가 2.5V가 되도록 R₂를 조절하시오.
↳ 브레드보드에 위와 같이 회로를 만든 후에 파워서플라이로 10V를 인가하고 R₂의 가변저항을 돌려가며 2.5V가 되도록 맞춘다.

이론치를 계산하면 3.333kΩ이어야 하는데 실험값은 3.357kΩ의 값이 나왔다. 0.024kΩ(24Ω)의 오차가 생긴 것을 알 수 있다.

3. 1번에서 계산한 이론치와 2에서 측정한 저항값의 차이를 만들어 내는 원인에 대해서 생각해 보자.
↳ 이론치 3.333kΩ과 실험값 3.357kΩ사이에 생긴 오차 0.024k는 여러 가지 영향을 받을 수 있다. 파워서플라이로 정확히 10V로 인가하였는지, R₂에서의 전압이 정확히 2.5V가 되었는지를 고려해야하는데 실험에서는 파워서플라이로 9.9V를 인가하였고 전압은 2.506V가 되도록 가변저항을 조절하여서 약간의 오차가 생긴 것 같다. 그 밖에 저항의 오차 5%와 파워서플라이의 소스저항도 오차에 영향을 미칠 수 있다.

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