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[자연과학][일반물리학 실험] 오실로스코프와 함수 발생기 실험

등록일 : 2013-11-28
갱신일 : 2013-11-28


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[자연과학][일반물리학 실험] 오실로스코프와 함수 발생기 실험
[일반물리학 실험] 오실로스코프와 함수 발생기 실험

1.실험목적

1.함수발생기와 오실리스코프의 조작법을 읽히고 각각의 저항에 걸린 전압을 구한다.
2.RC회로에서 축전기와 저항에 걸린 전압의 위상차로 인해 그려지는 리사주 곡선을 이해한다.

2.배경이론
1)저항이 직렬로 연결된 회로에서 전압은 저항에 비례하며 저항에 걸리는 전압의 총 합은 전체전압과 같다.
2)곡선 X(t)= (Cos(wt),Cos(w’t+Φ))로 표현되는 것을 리사주 곡선이라 한다. 이때 w/w’,Φ의 따른 다양한 모양의 곡선이 나오는데 이는 아래 그림과 같다.

3.실험방법
1.저항 3개를 연결한 회로에서 함수발생기로 주기가 20ms인 사인파를 내보낸다. 이때 함수발생기에서 출력 단자 50Ω에 연결한다. 오실로스코프로 저항 양단에 선을 연결하여 각각의 전압을 구한 뒤 이론값과 맞는지 확인한다.

2.RC회로에서 축전기와 저항에 걸린 전압을 오실로스코프를 통해 리사주 곡선을 만든다. 리사주 곡선으로 두 전압의 위상차를 구한다.


x=Cos(wt)
y=Cos(wt+Φ) 일 때
Sin(Φ) = Y/B
3.주파수가 1HZ일 때 점의 움직임을 관찰한다.

4. Data and result

1. 실험1에서 오실로스코프로 측정한 전압 (세로축 스케일 10mV, 가로축 스케일 5ms) Vc전압 그래프 최대전압=14mV
Vb전압 그래프 최대전압=9.5mV
Vp전압 그래프 최대전압=14mV

2. 리사주 곡선
2B=14mV 2Y=8mV Sin(Φ)=4/7 Φ=70.515
주파수를 1hz로 낮췄을 때 점의 이동

5.discussion
실험1의 경우 저항의 걸리는 전체 전압 Vc=14mV이다. 저항의 크기가 모두 같으므로 각각의 저항에 걸리는 전압은 14/3mV가 되야한다. Vb=9.5mV≒214/3mV(=9.3mV)로 실험값이 이론값과 거의 비슷하게 나왔다.(오차율=2.1%) 측정값 Vp=14mV는 이론값에 …(생략)
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