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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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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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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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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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유도기전력 실험 결과보고서2025.11.141. 패러데이 유도법칙 시간에 따라 크기가 변하는 자기 다발 속에 코일이 놓이면 기전력이 유도된다. 패러데이의 전자기유도 법칙은 도선에 흐르는 전류의 크기가 코일의 감긴 전선의 수와 코일을 통과하는 자기장의 시간당 변화율에 비례한다는 법칙이다. 유도기전력은 자기장의 크기, 코일의 단면적, 코일의 감은 횟수에 따라 변한다. 2. 솔레노이드 원형 도선이 여러 번 감긴 것을 솔레노이드라고 한다. 솔레노이드에 흐르는 전류에 의한 자기장의 방향은 앙페르의 오른나사 법칙을 이용하여 찾을 수 있다. 자기장의 세기는 전류의 세기와 단위 길이당 도...2025.11.14
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태양광 패널 온도 특성 실험 결과보고서2025.11.141. 태양광 패널의 전기적 특성 태양광 패널의 V-I 특성을 분석한 결과, 전압이 증가함에 따라 전류는 단락전류(0.072A) 수준에서 일정하게 유지되다가 약 8V 부근에서 급격히 감소하는 특성을 보였다. 개방전압은 9.901V이며, 이 지점에서 전류는 거의 흐르지 않는다. 태양광 패널은 8V 이전에서는 정전류원으로, 8V 이후에서는 정전압원으로 동작하는 특성을 나타낸다. 2. 온도에 따른 태양광 패널 성능 변화 실험의 목적은 온도 변화에 따른 태양광 패널의 성능 변화를 분석하는 것이었다. 출력전압, 전류, 전력의 온도 영향을 측정...2025.11.14
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아주대학교 물리학실험2 A+ 20. 정류회로 예비 + 결과 보고서2025.04.261. 변압기의 특성 실험 1에서 변압기의 입력 및 출력 전압(피크 값, 진폭)을 측정하였다. 이를 통해 변압기의 2차코일 A1-A2와 1차코일의 권선비는 0.4917, 변압기의 2차코일 A3-A2와 1차코일의 권선비는 0.4977로 약 0.5 정도임을 확인할 수 있었다. 이는 패러데이의 법칙에 따라 1차코일의 전압과 2차코일의 전압이 각각의 코일의 감긴 횟수에 비례하게 되어 전압비와 권선비가 동일하다는 사실을 보여준다. 2. 반파 정류회로 실험 2에서 반파 정류회로를 구성하고 측정한 결과, 다이오드가 순방향일 때만 전류가 흐르고 역...2025.04.26
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전압 및 전류 모니터링이 가능한 Battery 충전기 설계2025.01.201. 전원회로 설계 스위칭 모드 전원은 고주파 스위칭으로 에너지를 효율적으로 변환하여 높은 에너지 효율성을 제공합니다. SMPS 전력 변환 중 손실이 적어 열손실을 최소화하여 효율을 높일 수 있습니다. 기존 예상 전원회로 제안서에서는 Linear power supply 방식을 계획했으나, 실제 설계에서는 Switching Mode Power Supply를 전원회로로 선택했습니다. 2. 충전기 회로 설계 충전기 회로는 SMPS(DC5V), TP4056 충전모듈, 18650 배터리, 아두이노, 온도센서, 쿨링팬, LCD 등으로 구성됩니...2025.01.20
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과학기술이 에너지에 미치는 긍정적 효과와 부정적 영향2025.01.041. 재생 에너지 발전 과학과 기술의 발전으로 태양광, 풍력, 수력 등 재생 가능 에너지원이 크게 발전했습니다. 향상된 태양광 패널 효율성, 더욱 내구성이 뛰어난 풍력 터빈, 혁신적인 수력 발전 기술은 지속 가능한 에너지원에서 에너지 생산량을 늘리는 데 기여합니다. 2. 에너지 저장 솔루션 첨단 배터리, 그리드 규모 저장 시스템과 같은 에너지 저장 기술의 혁신은 재생 에너지의 간헐적 특성을 해결합니다. 이를 통해 피크 시간대에 생성된 초과 에너지를 저장하고 수요가 높거나 재생 가능 에너지 생산량이 낮은 기간에 방출할 수 있습니다. ...2025.01.04
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