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옴의 법칙 실험 결과 레포트2025.11.171. 옴의 법칙 옴의 법칙(Ohm's law)은 도체의 두 지점 사이에 나타나는 전위차(전압)에 의해 흐르는 전류가 일정한 법칙을 따르는 것을 말한다. 도체에 일정한 전위차가 존재할 때, 저항의 크기와 전류의 크기는 반비례한다. 전류 I(암페어), 전압 V(볼트), 저항 R(옴)의 관계식으로 표현되며, 옴의 법칙에서 저항 R은 상수이고 전류와 독립적이다. 2. 전압과 전류의 관계 주어진 저항의 양단에 걸리는 전위차의 변화에 따른 전류의 변화를 실험을 통해 관찰한다. 전류가 일정할 때 저항을 1kΩ에서 5kΩ으로 변화시키며 전압을 측...2025.11.17
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파이썬으로 공학계산 따라하기 VIII - 데이터처리(fitting)2025.11.181. 데이터 피팅(Data Fitting) 실험에서 얻어진 데이터를 처리하는 과정으로, 관계식에 맞도록 차원을 조정하고 이론식과 실험식을 비교할 수 있도록 함수식을 도출하는 방법을 설명합니다. scipy 라이브러리의 curve_fit을 사용하여 복잡한 형태의 함수식에 필요한 상수값을 구하는 방법을 제시하며, 이를 통해 실험하지 않은 데이터 값을 예측할 수 있습니다. 2. curve_fit 함수 활용 scipy.optimize 라이브러리에서 제공하는 curve_fit 함수를 사용하여 기본함수, 실험데이터, 초기값을 입력하면 popt와...2025.11.18
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Common Emitter Amplifier 설계 및 구현2025.11.181. Common Emitter Amplifier 설계 Rsig=50Ω, RL=5kΩ, VCC=12V, β=100인 NPN BJT 2N3904를 사용하여 입력저항이 kΩ단위이고 증폭이득이 -100V/V인 Common Emitter Amplifier를 설계한다. Early effect를 무시하고 부하저항에 최대전력이 전달되도록 RC를 결정하며, emitter 저항을 삽입하여 회로의 안정성을 향상시킨다. 설계 과정에서 gm, IC, IB, IE, VC, VE, RE, R1, R2 등의 값을 계산하고 입력저항 Rin을 구한다. 2. PS...2025.11.18
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구조실험 기둥의 좌굴 실험2025.01.241. 좌굴 좌굴은 평행한 방향으로 작용하는 압축력과 갑자기 힘의 크기를 증가시키는 동안 하중이 어느 크기에 도달하는 순간 횡방향의 변위가 크게 발생하는 현상을 의미한다. 좌굴의 종류에는 전단력에 의하여 발생되는 전단 좌굴, 비틀림에 의해 발생하는 비틀림 좌굴, 국부 영역에 지역적으로 발생하는 국부 좌굴 등이 있다. 2. 탄성좌굴하중 부재가 매우 세장한 경우 부재가 탄성상태에 있을 때 좌굴이 발생하며 이때의 탄성임계좌굴하중은 P_cr = pi^2 EI / L^2 (E: 재료의 탄성계수, I: 좌굴축에 대한 단면 2차모멘트, L: 지지...2025.01.24
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교류및전자회로실험 실험3 순차 논리 회로 기초 예비보고서2025.01.171. 플립플롭 플립플롭은 전원이 공급되면 1 또는 0의 출력이 유지되는 디지털 회로이다. 출력이 두가지 상태 중 하나로 안정되기 때문에 쌍안정 멀티바이브레이터라고도 한다. 이와 같은 특성을 이용하여 플립플롭은 메모리로도 많이 활용된다. 플립플롭은 대표적인 순서 논리회로이다. 순서 논리회로는 출력을 입력쪽에 연결한 궤환(feedback) 회로를 가지고 있으며, 이를 통해 출력이 논리 동작에 영향을 미친다. 플립플롭에는 RS 플립플롭, D 플립플롭, JK 플립플롭, T 플립플롭 등이 있다. 2. D 플립플롭 D 플립플롭은 1개의 입력과...2025.01.17
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공기저항을 고려한 자유낙하 물체의 미분방정식과 일반해2025.11.161. 자유낙하 물체의 미분방정식 수립 질량 m인 물체가 중력가속도 g로 정지상태에서 자유낙하할 때, 물체에 작용하는 힘은 중력 F_g = mg와 속도에 비례하는 공기저항 F_r = -kv입니다. 뉴턴의 제2법칙 F = ma를 적용하면, 물체의 운동방정식은 m(dv/dt) = mg - kv로 표현됩니다. 이를 정리하면 dv/dt = g - (k/m)v 형태의 1계 선형 상미분방정식이 됩니다. 이 방정식은 중력과 공기저항의 균형을 나타내며, 물체의 속도 변화를 시간에 따라 기술합니다. 2. 선형 상미분방정식의 일반해 구하기 dv/dt ...2025.11.16
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RL회로의 과도응답 특성 측정 및 설계2025.11.141. RL회로 시정수 설계 RL직렬회로에서 시정수(Time constant)는 τ = L/R 공식으로 계산된다. 주어진 조건에서 시정수 10㎲를 만족하기 위해 저항 1kΩ, 인덕터 10mH를 사용하여 회로를 설계한다. 이는 전자기 에너지의 저장과 방출 특성을 나타내는 기본 매개변수로, 회로의 동적 응답 특성을 결정하는 중요한 요소이다. 2. 과도응답 측정 및 파형 분석 Function generator에서 1V 사각파(duty cycle 50%)를 인가할 때, 시정수 측정을 위해 주파수는 약 5kHz로 설정하여 반주기가 최소 5τ ...2025.11.14
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반응공학 공식 정리2025.11.161. 반응속도식 및 적분법 반응공학에서 반응속도는 농도와 시간의 관계로 표현됩니다. 0차, 1차, 2차 반응에 대한 적분법을 통해 반응속도상수 k와 반응물 전환율 XA의 관계식을 도출합니다. 각 반응 차수별로 ln(CA) vs t, 1/CA vs t 등의 그래프를 이용하여 반응속도상수를 결정하고 반응 메커니즘을 파악할 수 있습니다. 2. 온도 의존성 및 아레니우스 식 반응속도상수는 온도에 따라 변하며, 아레니우스 식 k=K0e^(-E/RT)로 표현됩니다. 여기서 E는 활성화에너지, R은 기체상수, T는 절대온도입니다. 온도가 증가하...2025.11.16
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수동소자의 기본 특성 실험 보고서2025.11.161. RC 필터 회로 RC 고역통과 필터와 저역통과 필터의 주파수 특성을 관찰했습니다. 커패시터의 임피던스는 주파수가 증가하면 감소하고, 저항의 임피던스는 변하지 않습니다. 3dB 차단 주파수에서 필터의 특성이 결정되며, 서로 다른 저항값(220Ω, 2.2kΩ)을 사용하여 비교 실험을 수행했습니다. 1µF 커패시터를 사용하여 고역통과 및 저역통과 필터의 주파수 응답을 측정했습니다. 2. RLC 대역통과 및 노치 필터 RLC 회로는 구성에 따라 대역통과 필터 또는 노치 필터로 작동합니다. 인덕터와 커패시터가 병렬로 연결되면 대역통과 ...2025.11.16
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RLC 공진 회로와 필터 특성 실험2025.11.161. RLC 직렬 Band-pass 필터 Second-order 직렬 RLC 회로를 이용한 band-pass 필터 실험으로, 특정 주파수 대역을 통과시키는 특성을 측정한다. L=3mH, Q=1로 설정하여 공진 주파수 96kHz에서의 저항 R, 커패시턴스 C, 대역폭 BW를 계산하고, 부하저항 RL이 없을 때와 50Ω일 때의 전달함수 및 보드플롯을 비교 분석한다. 실험 결과는 이론값과 거의 일치하는 성과를 얻었다. 2. RLC 병렬 Band-stop 필터 Second-order 병렬 RLC 회로를 이용한 band-stop 필터 실험으...2025.11.16
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