[자연과학] 일반물리학 실험 - RC시상수

1. 제목 : RC시상수

2. 목적 : 직류 전원에 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, R-C 회로의 전기적 특성을 대표하는 시상수를 측정하여 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다.

3. 이론 : 축전기와 전기저항으로 구성된 R-C 회로에 키르히호프(Kirchhoff) 제2 법칙을 적용하면

이 된다. 기전력 E의 전지로 충전할 경우와 완전 충전 후(축전기 양단 전위차가 E일 때) 전지 없이 방전시킬 경우 축전기 양단 전위차 V(t)(또는 축전기에 충전되는 전하량 Q(t))의 시간에 따른 변화는 각각 다음과 같다
여기서 T=RC 는 R-C 회로의 시간상수이다.

4. 결과 :

1. R = 10 kΩ 이고 C = 1 μF 일 때
- RC이론값 = 저항 capacitance
- 오차 = (RC이론값 - 걸린시간) / RC 이론값
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입력전압0.632
걸린 시간
오차
(%)
10kΩ
1 μF
0.01
5
3.16
0.xxx9
9
저항
capacitance
RC이론값
입력전압
입…(생략)

5. R = 10 kΩ 이고 C = 100 μF 일 때

6. R = 100 kΩ 이고 C = 100 μF 일 때

7. R = 10 kΩ 이고 C = 330 μF 일 때

8. R = 100 kΩ 이고 C = 330 μF 일 때