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균일한 외부 자기장 내 전류고리를 통한 자기유도와 에너지 전달2025.04.251. 균일한 외부 자기장 내 도체 전류고리의 접근 Lenz의 법칙에 의하면 자석이 전류고리를 향하여 움직이거나 혹은 멀어지는 방향으로 다가갈 때, 자기력은 외부에서 작용한 힘이 양의 일을 하게 함으로써 상대 운동을 방해한다. 또한, 유도된 전류가 흐를 때 물질의 전기저항으로 인해 생성된 열에너지는 전류고리를 이루는 물질 온도를 높인다. 이는 외력이 닫힌 전류고리와 자석으로 이루어진 계에 역학적 에너지를 열에너지로 바꾸어 전달함을 의미한다. 2. 유도 기전력의 크기 전류고리를 자기장 내에서 빼낼 때 작용하는 일률(P`)과 유도 기전력...2025.04.25
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제품설계 및 제조: 비철금속과 철금속의 특성 및 개선방법2025.11.131. 비철금속 비철금속은 철 및 철을 주성분으로 한 합금 이외의 모든 금속을 의미합니다. 구리는 낮은 전기저항성으로 전기 전도체로 널리 사용되며 우수한 열전도체이고 부식성이 없습니다. 청동(구리와 주석의 합금)은 주조성, 내마모성, 내부식성이 우수하여 종, 동상, 그릇 제작에 사용됩니다. 황동(구리와 아연의 합금)은 내부식성과 광택이 우수하여 와이어, 기계부품, 악기, 건축장식재, 동전, 총알 등에 사용됩니다. 2. 금속의 기계적 성질 개선방법 금속의 기계적 성질을 개선하는 방법은 세 가지입니다. 첫째, 합금으로 적절한 원소를 첨가...2025.11.13
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생활제품 속 과학원리: 터치스크린과 에어컨2025.11.121. 터치스크린의 작동 원리 터치스크린은 감압식과 정전식 두 가지 방식으로 작동한다. 감압식은 투명전극층이 코팅된 두 기판이 압력에 의해 접촉되면서 전기적 흐름이 변화하여 입력을 감지한다. 정전식은 화면 전체에 지속적으로 흐르는 전기에 전도성을 띤 신체가 접촉하면 전자의 흐름이 변화하여 입력으로 이어진다. 정전식은 사람의 손가락, 터치펜, 물, 과일 등 도체에 반응하며, 이는 전류가 흐르는 도체이기 때문이다. 2. 에어컨의 구조와 냉동사이클 에어컨은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기 등 4가지 주요 기기를 동관으로 연결한 구조이다...2025.11.12
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반도체에 대해서2025.01.281. 반도체의 개요 반도체는 도체와 절연체의 중간적인 성질을 가지고 있는 물질로, 전자의 이동이 자유롭지 않지만 외부 조건에 따라 전기 전도성이 변화할 수 있다. 반도체 물질에는 실리콘, 게르마늄 등이 있으며, 이들은 전자와 양공이라는 두 종류의 전하 운반자를 가지고 있다. 반도체의 전기적 특성은 이러한 전하 운반자의 움직임에 의해 결정된다. 2. 도체와 반도체의 구분 기준 도체와 반도체를 구분하는 주요 기준은 전도대와 가전자대 사이의 에너지 간격 크기이다. 에너지 간격이 넓은 물질은 절연체, 중간 정도인 물질은 반도체, 에너지 간...2025.01.28
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3주차_아연구리도금합금실험 예비 레포트2025.01.161. 도금 도금이란, 금속 표면에 다른 금속 또는 합금을 얇게 입히는 것을 의미한다. 도금하는 방법에는 전기도금, 융해금속 침지도금, 용사분무도금, 증착도금, 음극분무도금 등이 있다. 2. 합금 합금은 금속에 다른 금속 또는 원소를 합쳐서 얻는 금속 성질을 띤 물질을 말한다. 이는 원래의 금속과는 다른 특성을 지닌다. 합금은 철 합금, 비철합금으로 구분할 수 있으며, 구리 합금에는 청동, 황동 등이 있다. 3. 금속의 전기화학적 성질 금속은 일반적으로 상온에서 고체 상태로 존재하며, 특유의 광택을 띠고 열과 전기를 잘 전달하는 도체...2025.01.16
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반도체 물리전자 기초 개념 및 특성2025.11.181. 반도체의 정의 및 분류 반도체는 도체와 절연체 사이에 위치하는 물질로, 특정 조건에서는 전류를 전도하고 다른 조건에서는 절연한다. 원소 반도체는 실리콘이나 게르마늄 같은 단일 원소로 구성되며 상대적으로 작은 밴드갭을 가진다. 화합물 반도체는 인듐 포스파이드(InP), 질화갈륨(GaN), 비소화갈륨(GaAs) 등 두 개 이상의 원소로 구성되며 우수한 전자 이동도를 가진다. 2. 에너지 밴드갭과 물질 분류 에너지 밴드갭(Eg)은 원자가대와 전도대 사이의 에너지 간격이다. 금속의 Eg는 거의 0eV이고, 반도체는 0~4eV 범위, ...2025.11.18
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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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SUS 304 시편의 열전도도 측정 실험2025.11.161. 열전도(Heat Conduction) 열전도는 연속체 내에 온도구배가 있을 때 물질의 시각적 이동 없이 열이 흐르는 현상입니다. 전자의 이동에 의해 고온 영역에서 저온 영역으로 에너지가 이송되는 열흐름 메커니즘입니다. 금속과 같은 전기 양도체는 열적으로도 양도체이며, 금속 고체 내 열전도는 구속되지 않는 전자의 운동에 기인합니다. 불양 전기 전도체인 고체나 액체에서는 온도구배에 따른 분자의 운동량 전달에 의해 열전도가 발생합니다. 2. Fourier 법칙과 열전도도 계산 1차원 정상상태에서 열유속(Heat flux, q/A)이...2025.11.16
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Faraday의 얼음통 실험 보고서2025.01.231. Faraday의 얼음통 실험 이 실험은 마찰판의 전하량과 얼음통의 내부 금속통에 유도된 전하량의 관계를 알아보는 실험이었다. 마찰판을 얼음통에 접촉하지 않고 넣었다가 꺼냈을 때는 전하량이 0이었지만, 접촉한 후 꺼냈을 때는 전하가 전달되어 전위계에 전압이 측정되었다. 이를 통해 (처음 마찰판의 전하량)-(얼음통 내부 금속통에 유도된 전하량)=(나중 마찰판의 전하량)이라는 결론을 내릴 수 있었다. 2. 정전기 유도 현상 두 개의 도체 구를 이용한 실험에서 정전기 유도 현상을 관찰할 수 있었다. 구A에 1000V의 전압이 걸려있어...2025.01.23
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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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