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전류와 자기장, Lenz의 법칙 물리학실험2025.11.141. 비오-사바르 법칙 전류가 흐르는 도선에서 발생하는 자기장의 방향과 크기를 계산하는 법칙입니다. 도선의 길이 요소와 거리의 관계를 이용하여 자기장을 예측할 수 있으며, 외적(cross product) 성질에 의해 자기장의 방향이 결정됩니다. 실험에서 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 예측하는 데 사용되었으며, 이론값 계산에 활용되었습니다. 2. Lenz의 법칙 폐회로에서 유도 전류는 폐회로로 둘러싸인 부분을 통과하는 자기선속 변화를 방해하는 방향으로 자기장을 발생시킵니다. 실험에서 자석의 극을 멀리할 때 유도기전력의 방향이 변...2025.11.14
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변압기 실습 장비 결과보고서2025.11.141. 변압기의 전압비와 전류비 변압기의 기본 원리인 전압비와 전류비를 이해하는 것이 실험의 주요 목적이다. 1차 측과 2차 측의 권선수를 N1, N2라 하고 전압을 V1, V2라 할 때, 전압비는 권선비와 같다는 기본 관계식이 성립한다. 실험을 통해 다양한 권선비(120/120, 120/208, 120/104, 120/76, 120/28, 120/60 등)에 대해 입력전압과 출력전압을 측정하여 이론적 관계를 검증했다. 2. 변압기의 여자전류 및 단락전류 변압기의 여자전류, 전압전류 용량 및 단락전류를 파악하는 것이 실험의 중요한 목...2025.11.14
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고압 및 특고압 전로의 절연내력시험2025.11.151. 절연내력시험의 개념 및 중요성 고압 및 특고압 전로의 절연내력시험은 전로 설치 전에 수행되는 중요한 안전 평가 절차입니다. 이 시험은 절연체의 내전압 및 내전류를 측정하여 전로의 안전성을 보장합니다. 고압 전류로 인한 절연체의 결함을 조기에 발견하고 보완함으로써 안정적인 전력 운반을 보장하며, 전기 안전성을 확보하는 데 필수적인 역할을 수행합니다. 2. 절연재료의 특성 및 평가 고압 및 특고압 전로는 다양한 절연재료로 구성되어 있으며, 이들은 전기적, 기계적 및 열적 특성을 가집니다. 절연내력시험을 통해 절연재료의 안정성을 평...2025.11.15
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직류 발전기의 구성 4요소와 역할2025.01.281. 직류 발전기의 구성 4요소 직류 발전기는 정류기, 전기자, 계자, 브러쉬의 4가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다. 정류기는 교류 전류를 직류 전류로 변환하는 역할을 하고, 전기자는 전기 에너지를 기계적 에너지로 변환하거나 그 반대로 변환하는 주요 요소입니다. 계자는 자기장을 생성하여 전기자에서 전류를 유도하는 역할을 하며, 브러쉬는 정류기와 외부 회로를 연결하여 전류를 전달하는 역할을 합니다. 2. 직류 발전기의 중요성 직류 발전기는 배터리 충전, 자동차 전기 시스템, 소형 전자기기 등 다양한 분야에서 중요한 역할을 합니...2025.01.28
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Push-Pull Amplifier 설계 예비보고서2025.04.271. Push-Pull 증폭기 동작 이해 이 실험의 목적은 Ω Ω인 경우, Push-pull 증폭기의 동작을 이해하고 Deadzone과 Crossover distortion 현상을 파악하며 이를 제거하는 방법에 대해서 실험하는 것입니다. 실험에 사용되는 장비와 부품은 Function Generator, Oscilloscope, DC Power Supply, DMM, NPN Transistor 2N3904, PNP Transistor 2N3906, 1kΩ 저항, 100Ω 저항, UA741cp op-amp 등입니다. 2. Classic...2025.04.27
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RLC 직렬회로의 공진 현상과 임피던스 분석2025.11.171. RLC 직렬회로의 공진(Resonance) RLC 직렬회로에서 전류와 전압의 성질은 공진 조건을 만들어낸다. 물체가 진동하는 외력에 의해 진동할 때, 힘의 진동수가 물체의 고유 진동수와 일치하면 공명현상이 일어난다. 공명 시 진동하는 힘은 물체에 많은 양의 에너지를 전달하여 큰 폭으로 진동하게 한다. RLC 직류회로의 고유주파수는 한 개이며, 진동하는 힘은 교류전원의 전압과 연관된 진동하는 전기장에 의해 주어진다. 2. 교류회로의 에너지 특성 교류회로에는 에너지가 축전기(C)의 전기장과 코일(L)의 자기장 사이를 교대로 왕복하...2025.11.17
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자기유도와 Faraday 법칙2025.11.111. Faraday의 유도법칙 Michael Faraday는 1825년경 자기장이 전류를 흐르게 하는 전기장을 만들 수 있다는 사실을 발견했다. Faraday의 유도법칙은 전류고리를 통과하는 자기다발의 시간 변화율이 유도 기전력의 크기를 결정한다는 원리이다. 유도 기전력은 ξ = -N·dΦ_B/dt로 표현되며, 자기장의 크기 변화, 고리 면적 변화, 고리와 자기장 사이의 거리 변화, 각도 변화 등으로 자기다발을 변화시킬 수 있다. 이 법칙은 전자기타, 전기 발전기 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 2. Lenz의 법칙 Heinri...2025.11.11
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광통신 - 잡음원의 종류와 특징2025.01.041. 광섬유 손실 광신호가 광섬유를 진행하면서 산란, 흡수, 반사 등의 현상으로 신호 전력이 떨어지는 현상. 주요 손실 요인으로는 레일리 산란, 불순물 흡수, 분자진동 흡수 등이 있다. 이러한 손실은 거리에 따라 dB/km 단위로 표시된다. 2. 산란 손실 광섬유 내에서 일어나는 산란에는 레일리 산란, 미 산란, 브릴루앙 산란, 라만 산란 등 4가지 종류가 있다. 이 중 레일리 산란이 가장 큰 영향을 미치며, 파장의 4승에 반비례하여 감소한다. 3. 흡수 손실 광섬유에 포함된 불순물과 수분에 의한 흡수로 인해 광 출력이 열로 유실되...2025.01.04
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자기장에 저장된 에너지와 에너지 밀도2025.11.121. 자기장에 저장된 에너지 유도기에 저장된 자기에너지는 회로의 미분방정식을 통해 유도될 수 있습니다. 기전력, 저항, 유도기로 이루어진 회로에서 고리 규칙을 적용하고 양변에 전류를 곱한 후 적분하면, 자기퍼텐셜 에너지 공식 U_B = (1/2)Li²을 얻을 수 있습니다. 여기서 U_B는 전류 i가 흐르는 유도기 L에 저장된 에너지를 의미하며, 이는 전류의 제곱에 비례합니다. 2. 자기장의 에너지 밀도 솔레노이드 내부의 자기장에 저장된 단위 부피당 에너지를 에너지 밀도라 합니다. 단면적 A, 길이 l인 솔레노이드에서 에너지 밀도는 ...2025.11.12
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머신러닝 기반 대기전력 제어 콘센트 시스템 개발2025.11.151. 머신러닝 알고리즘 본 연구에서는 사용자의 전력 사용 패턴을 학습하기 위해 3가지 알고리즘을 고안했다. 알고리즘3은 24시간 단위의 배열을 이용하여 현재 사용데이터(A), 누적 학습데이터(B''), 제어데이터(B)를 관리한다. 전류센서를 통해 0.1A 이상 소비 시 해당 시간에 1을 저장하고, 날이 바뀔 때마다 평균값을 산출하여 0.5 이상일 경우 릴레이를 ON하는 통계적 기법을 적용했다. 이 방식은 사용자의 주기적 패턴과 비주기적 패턴을 모두 학습할 수 있으며, 2일 내에 새로운 사용패턴에 적응 가능하다. 2. 아두이노 기반 ...2025.11.15
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