옴의 법칙

옴의 법칙

 

1.실험목적

-옴의 법칙을 공부하고 응용한다. 특히 저항 양단의 전위차의 변화에 따른 전류의 변화, 전압이 일정할 때 저항의 변화에 따른 전류의 변화, 전류가 일정할 때 저항의 변화에 따른 전압의 변화 등을 관찰한다.

-단순회로에서 전류, 전압, 저항사이의 수학적 관계를 비교한다.

-전구의 저항에 작용하는 전류와 전압을 비교한다.

 

2.관련이론

:옴의 법칙

-도체에 전압이 가해지면 이 도체에 흐르는 전류는 가해진 전압에 비례한다.(  ) 이때의 비례상수를1/R 로 놓았을 때 R을 그 도체의 전기저항이라 한다. 즉 전기저항 R 은 V/I 로 나타내며 단위는 Ω의 기호를 쓴다. 도선을 파이프라 생각했을 때 전압은 수압에 전류는 단위시간당 흐르는 물의 양에, 저항은 물의 흐름을 방해하는 물체로 비유할 수 있다.

 

 

3.전압계, 전류계

(옆에서 본 단면)
 전압계, 전류계 모두 도선과 연결할 때에 양극과 음극을 정확히 연결해야한다. 반대로 연결할시 고장의 위험이 있다. 가동 코일 형 전압계와 전류계의 눈금을 표시하는 원리는 다음과 같다. (직류전원일 경우 사용하는 기기) 마치 전동기의 원리와 같이 균일한 자기장 B에서 전류 I가 흐르는 도선 고리는 위로 의 힘을 받고 반대방향으로 같은 크기의 힘을 받아 토크가 발생하게 된다. 코일이 회전한 뒤에 영점으로 돌아와야 하므로 나선형 스프링을 이용해 제자리로 돌아오게 만든다.

 

1)전압계

 전압계는 전위차를 알고 싶은 저항과 병렬연결 한다. 이 때 전압계의 저항은 클수록 좋다. 전압계의 저항을 R, 도선에 연결된 저항을 r이라하면 병렬연결 시의 도선전체의 저항은이 되어 R값이 커질수록 전체 저항 값이 r에 가까워지기 때문이다.

2)전류계

 전류계는 도선의 저항과 직렬연결 한다. 이 때 전류계의 저항은 0에 가까운 것이 좋다. 전류계의 저항을 R, 도선에 연결된 저항을 r 이라하면 직렬연결 시의 도선전체의 저항은 R+r 이 되어 전류계의 저항이 작을수록 도선전체의 저항이 r에 가까워지기 때문이다.