[일반물리학실험] Ohm[옴]의 법칙
1. 목적
저항체와 기전력으로 구성된 회로에 걸리는 전압과 이 회로에 흐르는 전류를 전압계와 전류계로 측정하여 Ohm의 법칙을 확인한다.
2. 기구
Ohm의 법칙 실험기 SG-6108, 직류안정화 전원장치 SG-8602A, 직류전압계 SG-6178(3/15/300V), 직류전류계 SG-6176(50/500/5000mA), 리드선
3. 이론
Ohm은 금속도선에서 전압과 전류를 측정하여 그들 사이의 비례 관계를 알아내었다. 이와 같은 전류와 전압의 직선적인 비례를 Ohm의 법칙이라 한다. 따라서 어느 저항체에 걸리는 전압 와 이에 흐르는 전류 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.
(1)
여기에서 은 그 저항체의 저항이다. 그 단위는 이며, 이것을 이라 한다. 전압 가 일정할 때 이 클수록 전류 가 작아지므로 은 전류의 흐름을 방해하는 요소인 전기 저항이다. 보다 일반적인 관점에서 기술하면 전압대신에 전기장을 쓸 수 있다. 이 때 전류 대신에 전류밀도 을, 저항 대신에 비저항 을 쓰게 되며 다음 식과 같이 표현된다.
(2)
와 의 단위는 각각 , 이므로 의 단위는 ․이다.
회로 내에서 저항체는 한 개만을 쓰기도 하고, 여러 개를 연결하여 사용하기도 한다. 가장 흔히 볼 수 있는 예로는 저항체를 한 줄로 연결한 직렬연결, 저항체를 나란히 연결한 병렬연결, 그리고 직렬과 병렬을 섞어서 연결한 혼합연결 등이 있다. 직렬연결에서의 합성저항은
(3)
이고, 병렬연결에서의 합성저항은
(4)
이다.
4. 방법
[직렬회로 실험]
A. 전류에 따른 전압의 변화 - 저항이 일정한 경우
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2013.12.10
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