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도체와 유전체의 전기적 특성 및 생활 제품 활용2025.05.051. 도체의 전기적 특성 도체는 전류가 흐르기 쉬운 물질로, 전기적으로 양성자와 음성전하를 모두 용이하게 이동시킬 수 있다. 이를 전기전도성이라고 한다. 또한 도체는 전기장이 인가되면 그 방향과 관계없이 일정한 전위차를 유지할 수 있는데, 이를 전기저항이라고 한다. 도체는 전기장에 의해 전하를 저장할 수 있는 전하 저장능력과 자기장을 생성할 수 있는 자기적 전도성도 가지고 있다. 2. 유전체의 전기적 특성 유전체는 전기적으로 중성이며, 전기적으로 충전되지 않은 상태에서 전기장이 인가되면 전하를 저장할 수 있는 전기용량이 있다. 유전...2025.05.05
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과학탐구실험 자기적 성질을 이용한 신소재, 초전도체2025.01.141. 초전도 현상의 발견 1911년 네덜란드의 과학자 헤이커 카메를링 오너스가 액체 헬륨을 이용한 극저온 실험 중 수은의 전기저항이 갑자기 사라지는 현상을 발견했다. 이후 많은 다른 금속에서도 초전도 현상이 관찰되었다. 2. 초전도 현상의 원리 1957년 미국 일리노이 대학의 바딘, 쿠퍼, 슈리퍼가 제안한 BCS 이론에 따르면, 금속 내 전자들이 전기적 반발력을 이겨내며 쿠퍼쌍을 형성하면 초전도 현상이 나타난다. 쿠퍼쌍은 하나의 입자처럼 움직이며 장애물을 만나도 방향성을 유지하여 전기저항이 사라지는 효과를 얻을 수 있다. 3. 초전...2025.01.14
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고체전해질 결과레포트2025.05.051. 고체전해질(Cu2HgI4) 이번 실험에서는 Cu2HgI4(copper(Ⅰ) tetraiodomercurate(Ⅱ))를 합성하고, 상변화에 따른 색과 전기 전도성의 변화를 관찰했다. Cu2HgI4는 결정격자 결함을 갖고 있는 tetragonal unit cell 구조이며, 67℃에서 붉은색에서 보라색으로 변화한다. 이는 구조 변화에 기인하는데, 낮은 온도에서는 Cu+와 Hg2+층이 분리되어 I-이온층 사이에 싸여있지만 높은 온도에서는 양이온들이 자유롭게 움직이고 사면체 공간에 무작위로 채워져 불규칙한 큐빅 구조로 상변화가 일어난...2025.05.05
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열및물질전달 예비보고서2025.05.081. 전도에 의한 열전달 제 10 장에서는 고체가 전자기파에 대해 투명하여 복사에 의한 열전달 효과가 무시되는 경우, 균일한 등방성 고체에서 전도에 의한 열흐름에 대해 다룹니다. 주요 내용으로는 전도에 대한 일반 법칙, 정상 상태와 비정상 상태의 열전도, 열전도도, 열저항, 정상 상태 열전도의 예제, 비정상 상태 열전도의 해법 등이 포함됩니다. 2. Fourier 법칙 Fourier 법칙은 열 플럭스와 온도 구배 사이의 비례 관계를 나타내며, 열전도도는 이 비례 상수를 의미합니다. 등방성 물질에서 3방향으로의 열흐름에 대한 Four...2025.05.08
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열전도도 및 열전달계수 측정 실험2025.11.111. 열전도도(Thermal Conductivity) Fourier 법칙을 기반으로 구리와 SUS304 금속 기둥의 열전도도를 측정하는 실험. 정상상태에서 열의 이동으로부터 열전도도를 구하며, 온도구배와 열플럭스의 비례관계를 이용. 실험 결과 SUS304의 열전도도는 4.073~4.386 ㎉/m·hr·℃로 측정되었으며, 이론값 13.987~14.992 ㎉/m·hr·℃과 비교하여 약 70% 오차율 발생. 2. 열전달계수(Heat Transfer Coefficient) 이중관 열교환기에서 향류와 병류 조건에서 뉴턴의 냉각 법칙을 적용하...2025.11.11
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세라믹 물질 소개글2025.01.111. 에어로젤 에어로젤은 물의 97%가 공기인 유리로, 온도가 1300도인데도 불구하고 수십 억 개의 공기구멍으로 가득한 기포 유리 때문에 단열이 잘되고 충격을 흡수합니다. 미래에는 내폭용 자체나 우주 복 단열재로 쓰일 것입니다. 2. 점토 점토는 29000년 전 인류가 불을 이용하여 단단하고 변하지 않은 세라믹으로 만드는 법을 시작했습니다. 현재로서는 콘크리트를 질이 떨어지지만 놀라운 인공재료라고 생각합니다. 3. 콘크리트 콘크리트가 물에 녹아서 진흙처럼 되지 않고 내일이면 단단해지고 로마인들이 이것으로 항구를 건설하여 지중해를 ...2025.01.11
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기계공학실험 열전도 실험 보고서2025.11.141. 푸리에의 열전도 법칙 열전달의 기본 법칙으로, 1차원 시스템에서 전달되는 열에너지의 양은 온도구배와 비례한다. 열 에너지(Q)는 온도차이와 단면적에 비례하고 길이에 반비례하며, 선형 온도 구배로 표현된다. 열전도율(k)이 클수록 열전도가 잘되는 물질이며, 열저항(R)과 역수 관계를 가진다. 열전도도는 시간과 면적, 온도차에는 반비례하고 판의 두께에는 비례한다. 2. 열전달의 세 가지 방식 열은 전도, 대류, 복사 세 가지 방식으로 전달된다. 전도는 물체 내 이웃한 분자들의 연속적 충돌에 의해 발생하고, 대류는 유체의 움직임에 ...2025.11.14
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등방성 텐서의 개념과 응용2025.11.121. 등방성 텐서 등방성 텐서는 모든 방향에서 동일한 물리적 성질을 나타내는 텐서입니다. 좌표계의 회전에 관계없이 불변성을 유지하며, 물질의 방향성이 없는 특성을 수학적으로 표현합니다. 응력-변형률 관계, 열전도도, 투자율 등 다양한 물리 현상에서 나타나며, 2차 등방성 텐서는 스칼라 배수의 항등텐서로 표현됩니다. 2. 텐서 불변성 텐서의 불변성은 좌표 변환 시에도 물리량의 본질적 의미가 변하지 않는 성질입니다. 등방성 텐서는 회전 변환에 대해 불변이므로, 어떤 좌표계에서 측정하든 동일한 물리적 결과를 제공합니다. 이는 물리 법칙의...2025.11.12
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금속성 수소, 로켓 추진체로의 활용방안2025.01.281. 금속 수소의 제조 초고압을 연구하는 과학자들은 수소에 300만 기압을 가하는 실험을 했지만 예상과 달리 수소는 금속이 아니라 그래핀처럼 얇은 판의 구조로 변해버렸다. 그러나 미국 하버드 대학의 연구진이 영하 267도의 극저온에서 약 495만 기압을 가하자 수소 기체가 금속으로 변환되는 데 성공했다. 이렇게 제작된 금속 수소는 지름 8㎛로서, 머리카락 굵기의 1/10 정도다. 2. 금속 수소의 특성 금속 수소는 전기 저항이 0인 초전도체이다. 초전도체는 운송 시스템을 근본적으로 변화시켜 고속 자기부상열차와 전기자동차의 성능을 월...2025.01.28
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MK철의 특성과 아시아 기술 발전2025.11.141. MK철(알니코 자석) MK철은 1932년 미쓰시마이가 발명한 고급 전자기 기계용 자석으로, Ni 25~27%, Al 12~13%, Cu<4%, Ti<4%, Fe 나머지로 구성된다. Co 첨가 여부에 따라 저 CoMK, 고 CoMK, 비등방성MK 등으로 분류되며, 고주파 유도 전기로에서 용융하여 제조된다. 등방성MK는 공랭 후 시효처리하고, 비등방성MK는 용체화 처리 후 자기장 중에서 냉각하여 제조한다. 2. MK철의 자기적 특성 비등방성 MK철의 주요 특성으로는 잔류 자기력선속 밀도 Br 12000가우스, 보자력 Hc 600 ...2025.11.14
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