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[아주대 기초전기실험]AC7,8,9 결과보고서 (학점4.5)

REPORT전자공학도의 윤리 강령 (IEEE Code of Ethics)(출처: http://www.ieee.org)나는 전자공학도로서, 전자공학이 전 세계 인류의 삶에 끼치는 심대한 영향을 인식하여 우리의 직업, 동료와 사회에 대한 나의 의무를 짐에 있어 최고의 윤리적, 전문적 행위를 수행할 것을 다짐하면서, 다음에 동의한다.1. 공중의 안전, 건강 복리에 대한 책임: 공중의 안전, 건강, 복리에 부합하는 결정을 할 책임을 질 것이며, 공중 또는 환경을 위협할 수 있는 요인을 신속히 공개한다.2. 지위 남용 배제: 실존하거나 예기되는 이해 상충을 가능한 한 피하며, 실제로 이해가 상충할 때에는 이를 이해 관련 당사자에게 알린다. (이해 상충: conflicts of interest, 공적인 지위를 사적 이익에 남용할 가능성)3. 정직성: 청구 또는 견적을 함에 있어 입수 가능한 자료에 근거하여 정직하고 현실적으로 한다.4. 뇌물 수수 금지: 어떠한 형태의 뇌물도 거절한다.5. 기술의 영향력 이해: 기술과 기술의 적절한 응용 및 잠재적 영향에 대한 이해를 높인다.6. 자기계발 및 책무성: 기술적 능력을 유지, 증진하며, 훈련 또는 경험을 통하여 자격이 있는 경우이거나 관련 한계를 전부 밝힌 뒤에만 타인을 위한 기술 업무를 수행한다.7. 엔지니어로서의 자세: 기술상의 업무에 대한 솔직한 비평을 구하고, 수용하고, 제공하며, 오류를 인정하고 수정하며, 타인의 기여를 적절히 인정한다.8. 차별 안하기: 인종, 종교, 성별, 장애, 연령, 출신국 등의 요인에 관계없이 모든 사람을 공평하게 대한다.9. 도덕성: 허위 또는 악의적인 행위로 타인, 타인의 재산, 명예, 또는 취업에 해를 끼치지 않는다.10. 동료애: 동료와 협력자가 전문분야에서 발전하도록 도우며, 이 윤리 헌장을 준수하도록 지원한다.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.AC7. The Oscillospoe and Phase Measurements1. 실험목적- 두 개의{1} over {2 pi TIMES 200 TIMES 0.47 mu } =1694 ohm 로 동일V _{R(p-p)} =4` TIMES {3.3k OMEGA } over {sqrt {3.3 ^{2} +1.694 ^{2}} k OMEGA } V=3.56Vtheta _{1} =tan ^{-1} ( {1.694k OMEGA } over {3.22k OMEGA } ) TIMES {180} over {pi } =27.7 DEG theta _{1} = {D _{2}} over {D _{1}} TIMES 360 DEG =36 DEGRX _{C}E _{(p-p)}V _{R _{(p-p)}}theta _{1}D _{1}D _{2}CalculatedMeasuredCalculatedMeasured3.22kΩ1694Ω4V3.56V3.62V27.73650.5g)Replace the 3.3-kΩ resistor with a 6.8-kΩ resistor and repeat the above calculations and measurements. Show all calculations below and insert the results in Table 7.2. Be neat.-> 저항을 6.8-kΩ 저항으로 교체하여 위의 과정과 동일한 실험을 진행한다.*실험결과 :X _{C} = {1} over {2 pi fC} = {1} over {2 pi TIMES 200 TIMES 0.47 mu } =1694 ohm 로 동일하므로V _{R(p-p)} =4 TIMES {6.63k OMEGA } over {sqrt {6.63 ^{2} +1.694 ^{2}} k OMEGA } V=3.88Vtheta _{1} =tan ^{-1} ( {1.694k OMEGA } over {6.63k OMEGA } ) TIMES {180} over {pi } =14.3 DEG theta _{1} = {D _{2}} over {D _{1}} TIMES 360 DEG =18 DEGRX _{C}E _{(p-p)}V _{R _{({T}} over {90 DEG } vert TIMES 100%-> 각 측정에서 위상각의 계산값과 측정값의 오차율을 구한다.*실험결과 :vert {30-21.6} over {30} vert TIMES 100%=28%vert {54-62.3} over {54} vert TIMES 100%=15.3%vert {72-75.7} over {72} vert TIMES 100%=5.1%AC8. Series sinusoidal Circuits1. 실험 목적- 직렬로 연결된 RL, RC, RLC회로에 교류 전원이 가해질 때 KVL이 성립하는지 확인한다.- 각 소자에 걸리는 전압과 회로에 흐르는 전류를 측정하고 위상차를 구한다.- 전압분배법칙가 교류에서 적용되는지 확인해본다.42. 실험기구- 1kΩ저항- 10mH 인덕터- 0.01mu F 축전기- DMM- Oscilloscope3. 실험이론- 전원 전압은 회로소자들의 페이저 전압의 합이다.E ^{2} =V _{R} ^{2} +(V _{L} -V _{C} ) ^{2}##E`= sqrt {V _{R} ^{2} +(V _{L} -V _{C} ) ^{2}}V _{ab} =Z _{1} I+Z _{2} I+ CDOTS CDOTS +Z _{n} I#` - 임피던스는 저항과 리액턴스의 합으로 계산한다.Z _{T} ^{2} `=``R ^{2} +X _{T} ^{2}##Z _{T} = sqrt {R ^{2} +X _{T} ^{2}}이 때X _{T} =X _{L} -X _{C}인 이유는,Z=R+jwL+ {1} over {jwC} =R+j(wL- {1} over {wC} )이기 때문이다.허수 I(j)가 분모에 있으면 ?1이 밖으로 나옴에 유의한다.({1} over {i} = {i} over {i ^{2}} =-i)- R-L 직렬 회로-R 양단 전압 :V _{R} =RI ,V _{R} 은 전류 I와 동일한 위상이다.-L 양단 전압 :V _{L} =X _{L} I= omega LI,V _{L}은 전류 I보다{pi } over {2}만큼 앞선 위상-전압이므로 정확히 성립한다. 이 때 오차율은 0%다.l) Using E = 8VANGLE 0 DEG , R=1kΩ, and L=10mH, calculateV _{R},V _{L}, and I at f=10kHz(peak-to-peak values) and draw the phasor diagram using peak to peak values. Determine the phase angletheta _{1} between E andV _{R} and compare to the measured value of (c). Determinetheta _{2} from the phasor diagram and compare totheta _{2} of (i).-> E = 8VANGLE 0 DEG , R=1kΩ, and L=10mH를 이용하여 저항, 인덕터에 걸리는 전압을 계산한다.또한 위상차도 각각 구해본다.*예상결과 :Z _{T} = sqrt {R ^{2} +X _{L}^{2}} = sqrt {980 ^{2} +628 ^{2}} =1.164k OMEGA 이므로I _{p-p} = {E} over {Z _{T}} = {4V} over {1.164k OMEGA } `=3.43mAV _{R(p-p)} =3.43mA TIMES 0.98k OMEGA =3.36V,V _{L} = sqrt {E ^{2} -V _{R}^{2}} = sqrt {4 ^{2} -3.36 ^{2}} V=2.17Vtheta _{1} =tan ^{-1} ( {X _{L}} over {R} )=tan ^{-1} {628} over {980} =32.66 DEG ,theta _{2} =90 DEG - theta _{1} =57.34 DEG따라서QuantityMeasuredcalculated(계산값)E _{p-p}4V4VV _{R(p-p)}3.30V3.36VV _{L(p-p)}2.09V2.17VI _{p-p}3.37mA3.43mAZ _{T}1.187kΩ1.164kΩtheta _{T}9090Part 2 Series R-= {4V} over {530.80 OMEGA } =7.54mAI _{R} = sqrt {I _{s}^{2} -I _{L}^{2}} =4.03mAc) Insert the sensing resistorR _{s} as shown in Fig. 9.2 to permit a measurement of the source currentI _{s} (the current leaving the generator at the positive terminal will equal that returning to the generator at the negative terminal). Include the measured value ofR _{s} on the diagram in the space provided. Place the scope across the resistorR _{s}, establishing a common ground with the generator. The resistorR _{s} is chosen because it is small enough not to affect the general response of the network. Energize the network, set E to 8V(p-p), measure the peak to peak value of the voltageV _{R}, and record.-> 저항R _{s}를 추가로 회로에 삽입하여V _{R}를 측정한다.*실험결과 :d) Using the measured value ofV _{R _{S}} from part 1(c) and the measured value of the resistorR _{S}, calculate the peak-to-peak value of the source currentI _{S} and insert in the second column of table.->구한V _{R _{S}}값과 측정된R _{S}값을 이용하여I _{S}값을 구한다.*실험결과다.

공학/기술| 2021.06.27| 38페이지| 2,000원| 조회(116)

결과보고서, 아주대, 예비보고서, 기초전기실험, 전자공학과, 학점4.5

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[아주대 기초전기실험]오실로스코프사용법, AC2,3 결과보고서 (학점4.5)

REPORT전자공학도의 윤리 강령 (IEEE Code of Ethics)(출처: http://www.ieee.org)나는 전자공학도로서, 전자공학이 전 세계 인류의 삶에 끼치는 심대한 영향을 인식하여 우리의 직업, 동료와 사회에 대한 나의 의무를 짐에 있어 최고의 윤리적, 전문적 행위를 수행할 것을 다짐하면서, 다음에 동의한다.1. 공중의 안전, 건강 복리에 대한 책임: 공중의 안전, 건강, 복리에 부합하는 결정을 할 책임을 질 것이며, 공중 또는 환경을 위협할 수 있는 요인을 신속히 공개한다.2. 지위 남용 배제: 실존하거나 예기되는 이해 상충을 가능한 한 피하며, 실제로 이해가 상충할 때에는 이를 이해 관련 당사자에게 알린다. (이해 상충: conflicts of interest, 공적인 지위를 사적 이익에 남용할 가능성)3. 정직성: 청구 또는 견적을 함에 있어 입수 가능한 자료에 근거하여 정직하고 현실적으로 한다.4. 뇌물 수수 금지: 어떠한 형태의 뇌물도 거절한다.5. 기술의 영향력 이해: 기술과 기술의 적절한 응용 및 잠재적 영향에 대한 이해를 높인다.6. 자기계발 및 책무성: 기술적 능력을 유지, 증진하며, 훈련 또는 경험을 통하여 자격이 있는 경우이거나 관련 한계를 전부 밝힌 뒤에만 타인을 위한 기술 업무를 수행한다.7. 엔지니어로서의 자세: 기술상의 업무에 대한 솔직한 비평을 구하고, 수용하고, 제공하며, 오류를 인정하고 수정하며, 타인의 기여를 적절히 인정한다.8. 차별 안하기: 인종, 종교, 성별, 장애, 연령, 출신국 등의 요인에 관계없이 모든 사람을 공평하게 대한다.9. 도덕성: 허위 또는 악의적인 행위로 타인, 타인의 재산, 명예, 또는 취업에 해를 끼치지 않는다.10. 동료애: 동료와 협력자가 전문분야에서 발전하도록 도우며, 이 윤리 헌장을 준수하도록 지원한다.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.오실로스코프/함수발생기 사용법및 AC2. The Oscilloscope1. 실험목적- 오실로스코프와 tments to display the following waveforms on the screen.Sketch both patterns in Figs. 2.6 and 2.7, showing the number of divisions (in centimeters)for the vertical and horizontal distances, and the vertical and horizontal sensitivities. Use a sharp pencil for the sketch. Be neat and accurate!-> 각각 진폭 0.4, 16 그리고 주파수 500hz인 파형을 스케치하고 수직축과 수평축의 민감도를 적는다.*예상결과 : 만약 같은 파형을 스케치한다면 진폭 0.4인 파형의 수직축 민감도가 진폭 16인 파형의 민감도보다 40배 클 것이다. 수평축 민감도는 동일하다.*실험결과 :vertical Sensitivity = 100mV/divHorizontal Sensitivity = 500mu s/div교재에서는 진폭 16V 파형이 주어졌지만 오실로스코프가 진폭 5V까지 지원하므로 진폭이 4V인 파형을 설정했다.vertical Sensitivity = 1V/divHorizontal Sensitivity = 500mu s/divh) The sinusoidal signal3sin2 pi 500t has an effective value determined byV _{eff} =0.707V _{m} =0.707(3V)=2.121VConnect the DMM directly across the oscillator in the ac rms mode and adjust the oscillator output untilV _{eff}=2.121V. Then connect the output of the oscillator directly to the scope and note the total peak to peak swing.Is the waveform the 류성분만 관찰되므로sin(2 pi 500t)파형이 그대로 관찰 될 것이다.*실험결과 : 오실로스코프상의 문제로, (또는 세팅값의 문제로) AC모드로 설정 한 결과 트리거가 작동하지 않아 파동이 계속 변화하는 모습을 관찰하였다.f) Now switch to the DC mode and sketch the waveform on the same scope pattern as Part 5(e).->스위치를 DC에 맞추고 파형을 관찰한다.*예상결과 : 스위치를 DC에 맞추면 직류성분과 교류성분이 모두 디스플레이에 표현되므로sin(2 pi 500t)+1.5의 파형이 관찰 될 것이다.*실험결과 : 직류성분과 교류성분이 모두, 즉 파형 원래모습 그대로 출력되었다. 기본적으로 DC모드 커플링이 세팅되어있기 떄문에 따로 설정을 하지 않았다.g) What was the effect of switching from the AC to the DC mode?->DC모드와 AC모드의 차이점을 알아본다.*예상결과 : AC모드는 교류성분, 즉 시간에 따라 변하는 성분만을 관찰하고, DC모드는 직류성분과 교류성분 모두, 즉 실제 파형을 관찰하는 모드이다. 따라서 실제 값이 얼마인지 궁금할 때는 DC모드를, 파동의 형태 또는 변화율이 궁금할 때는 AC모드를 사용하면 좋다.h) Switch to the GND mode and describe what happened to the waveform. In general, what is the effect of switching to the GND position, no matter where the leads of the scope are connected?->스위치를 GND로 설정했을 때 어떤 일이 일어나는지 관찰한다.*예상결과 : 스위치를 GND로 설정하면 어떤 입력이 들어오던간에 0V가 관찰된다.GND모드는 원점을 조정하는 데 사용된다.*실험결과 : GND커플링으로 설정하자 모든 입력이 무시된 듯한 파형이 관찰되었다.3.고찰이번 실험은 오실로스 int _{} ^{} {sin omega t} dt=- {TRIANGLE V _{max}} over {omega L} cos omega t 이를 삼각함수 공식으로 변형하면,i= {TRIANGLE V _{max}} over {omega L} sin( omega t- {pi } over {2} )이다.이 결과와 전압을 비교하면, 위상이 90도만큼 차이가 남을 알 수 있다.즉, 전류가 최대일 때 전압은 0이고, 전압이 최대일 때 전류가 0이다.또한 여기서i= {V} over {X _{L}}꼴임을 알 수 있는데, 이는 마치 X값이 저항과 유사한 역할을 함을 알 수 있다.이 떄X _{L} = omega L을 유도 리액턴스라고 정의한다.-교류회로에서의 축전기회로에 KVL을 적용하면TRIANGLE v- {q} over {C} =0이다.q=C TRIANGLE V _{max} sin omega t이고, 이를 시간에 대해 미분하면i= {dq} over {dt} = omega C TRIANGLE V _{max} cos omega t임을 알 수 있다. 이를 삼각함수 공식을 이용해 변형하면i= {dq} over {dt} = omega C TRIANGLE V _{max} sin( omega t+ {pi } over {2} )이다.따라서 인덕터와 마찬가지로 위상이 90도만큼 차이가 난다.즉, 전류가 최댓값일 때 전압은 0이고, 전압이 최댓값일 때 전류는 0이다.이 때 인덕터에서와 마찬가지로I= {V} over {X _{c}}꼴로 볼 수 있는데,X _{c} = {1} over {omega C}이고 이 때X _{c}를 용량 리액턴스라고 한다.-R-L-C 직렬회로앞에서는 교류전원에 연결한 개별적인 회로요소들을 고려했다. 이제 한 회로에 직렬로 연결된 R-L-C소자들을 분석해본다.순간 인가전압이TRIANGLE V _{max} sin( omega t+ PHI )이고, 전류가i=I _{max} sin omega t라고 가정하자. (진동수가 같음은 자명하므로)직렬연결이므로 전류는 세 소자에서 동일 the calculated value of part 1(f).-> 계산값과 측정값을 비교해본다*예상결과 : 계산값과 측정값이 작은 오차 내에서 일정할 것으로 예측한다.*실험결과 : 측정된 전압값을 이용하여 계산한 4.516kΩ과 각 저항의 측정값을 산술적으로 더한 값인 4.4998kΩ의 오차율은vert {4.4998-4.516} over {4.4998} vert TIMES 100%=0.36%로 동일한 값으로 보기에 충분한 오차율이다.R _{T}(calc)V _{R _{s}}V _{R _{S(p-p)}}I _{p-p}R _{T}4.4998kΩ0.03125V0.0884V0.8857mA4.516kΩ-Part 2 Capacitive Reactancea) Construct the circuit of Fig.3.3 Insert the measured value ofR _{s}->그림과 같이 회로를 구성하고 저항값을 측정한다.*실험결과:R _{s`measured} =99.8 ohmb)Set the VoltageV _{C} to 4V(p-p) and measure the rms value of the voltageV _{R _{s}} with the DMM. Record in the top row of Table.->4V의 peak to peak 전압을 회로에 걸어주고 저항에 걸리는 실효전압을 측정한다.*예상결과 : 측정값을 이용해 나머지 값을 계산한다. (이론적으로 계산 힘듦)*실험결과 :V _{R _{s}} (DMM)=0.08962Vc)Using the technique decribed in part 1, calculate the peak to peak value of the current I and record in Table.->Part 1 과 같은 방법으로 peak to peak 전류값을 계산한다.*예상결과 :V _{R _{s}}(peak) ={V _{R _{s}} (DMM)} over {0.707} 이고V _{R _{s(p-p)}} =`2V _{R _{s(pea찬가지로

공학/기술| 2021.06.27| 35페이지| 2,000원| 조회(334)

결과보고서, 아주대, 예비보고서, 기초전기실험, 전자공학과, 학점4.5

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[아주대 기초전기실험]AC10,12 결과보고서 (학점4.5)

REPORT전자공학도의 윤리 강령 (IEEE Code of Ethics)(출처: http://www.ieee.org)나는 전자공학도로서, 전자공학이 전 세계 인류의 삶에 끼치는 심대한 영향을 인식하여 우리의 직업, 동료와 사회에 대한 나의 의무를 짐에 있어 최고의 윤리적, 전문적 행위를 수행할 것을 다짐하면서, 다음에 동의한다.1. 공중의 안전, 건강 복리에 대한 책임: 공중의 안전, 건강, 복리에 부합하는 결정을 할 책임을 질 것이며, 공중 또는 환경을 위협할 수 있는 요인을 신속히 공개한다.2. 지위 남용 배제: 실존하거나 예기되는 이해 상충을 가능한 한 피하며, 실제로 이해가 상충할 때에는 이를 이해 관련 당사자에게 알린다. (이해 상충: conflicts of interest, 공적인 지위를 사적 이익에 남용할 가능성)3. 정직성: 청구 또는 견적을 함에 있어 입수 가능한 자료에 근거하여 정직하고 현실적으로 한다.4. 뇌물 수수 금지: 어떠한 형태의 뇌물도 거절한다.5. 기술의 영향력 이해: 기술과 기술의 적절한 응용 및 잠재적 영향에 대한 이해를 높인다.6. 자기계발 및 책무성: 기술적 능력을 유지, 증진하며, 훈련 또는 경험을 통하여 자격이 있는 경우이거나 관련 한계를 전부 밝힌 뒤에만 타인을 위한 기술 업무를 수행한다.7. 엔지니어로서의 자세: 기술상의 업무에 대한 솔직한 비평을 구하고, 수용하고, 제공하며, 오류를 인정하고 수정하며, 타인의 기여를 적절히 인정한다.8. 차별 안하기: 인종, 종교, 성별, 장애, 연령, 출신국 등의 요인에 관계없이 모든 사람을 공평하게 대한다.9. 도덕성: 허위 또는 악의적인 행위로 타인, 타인의 재산, 명예, 또는 취업에 해를 끼치지 않는다.10. 동료애: 동료와 협력자가 전문분야에서 발전하도록 도우며, 이 윤리 헌장을 준수하도록 지원한다.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.EXPERIMENT ac 10 Series-Parallel Sinusoidal Circuits1.실험1} over {R} ) ^{2} +(wC- {1} over {wL} ) ^{2}} `[ rm A]2. 임피던스 :Z= {1} over {sqrt {( {1} over {R} ) ^{2} +(wC- {1} over {wL} ) ^{2}}} `[ OMEGA ]3. 위상차 :theta `=`tan ^{-1} ((wC- {1} over {wL} )R)``[rad]`정현파에서의 주기 및 주파수는T`=` {1} over {f} = {2 pi } over {w} `[s],~f= {1} over {T} = {w} over {2 pi } `[Hz]`의 식으로 표현 가능하다. 또한 전체 임피던스Z _{T} =Z _{1} +Z _{2} PVER Z _{3}과 같이 구하고 Dual Trace 및 Phaser Diagram을 이용하여 각 회로의theta 의 값을 구한다.4. 실험과정 및 결과Part 3 R-L-C Series-Parallel Networka) Construct the netsork of Fig.10.5. Insert the measured resistor values.-> 그림과 같은 회로를 구성하고 저항값을 측정한다.R _{1`measured} =986.6 ohm #R _{2`measured} =426.6 ohm #*실험결과 :b) CalculateZ _{T} at a frequenct of 10kHz using the nameplate values of the elements-> 각 소자의 표기값을 이용하여 전체 임피던스를 계산한다.*실험결과 :Z _{1} =R _{1} +jwL=986.6+j628` ohm =1169.51 ANGLE 32.48 DEG Z _{2} =R _{2} + {1} over {jwC} =426.6-j796=903.11 ANGLE -61.81 DEG Z _{T} =Z _{1} ?Z _{2} = {(986.6+j628)(426.6-j796)} over {986.6+j628+426.6-j796} =685.39-284.66j=742.15 ANGL _{2}3.30.665.5DEG고찰.이번 실험은 RLC회로가 병렬로 연결되어 있을 때 각 소자에 걸리는 전압과 전류를 측정하여 임피던스를 계산해보고 각각이 물리량의 관계를 알아보는 실험이었다.특히 Part3 실험에서는 인덕터외 저항의 직렬연결과 축전기와 저항의 직렬연결이 서로 병렬연결되어있는 회로를 다루는데, DC회로에서처럼 전압분배법칙, 전류분배법칙이 성립함을 이미 알고 있기때문에 분석할 수 있었다.예비보고서에서 예측한 값과 실제 측정값 간에 다소 큰 오차가 발생했다.특히, 전류측정에서 절댓값은 비슷했으나, 위상각이 많이 달랐다.축전기나 인덕터를 교재와 다른 용량으로 사용 했을 가능성이 크다.또한, 사용한 프로브가 1/10gain이 걸려있는 상태로 측정하여 실제 값보다 열 배 적은 값이 측정되었는데, 이는 나중에 확인하고 오실로스코프 자체의 gain을 10배로 설정하여 해결했다.또한 각 저항에 흐르는 전류의 페이저도를 그렸는데, 오실로스코프로 전류를 측정할 수 없으므로전압을 측정하여 그렸다. 이는 저항에 걸리는 전압과 흐르는 전류가 동상임을 이용한 방법이다.만약 인덕터나 축전기에 흐르는 전류의 위상을 알고싶을 때 양단에 걸리는 전압의 위상을 측정하여그대로 쓰면 안된다. 이런 경우에는 90degree를 더하거나 빼야한다.페이저도를 그려 전체 전류값을 수학적으로 계산하였다.페이저도는 복소평면상에서의 벡터로 해석할 수 있고 연산도 마찬가지로 수행할 수 있다.다만 혼동하면 안되는 점은, 페이저는 벡터처럼 표현한 스칼라이지 실제 벡터는 아니라는 점이다.따라서 벡터는 외적이나 내적의 연산을 수행할 수 있지만, 페이저는 단순 스칼라 곱만 수행할 수있다.EXPERIMENT ac 12 Thevnin’s Theoremand Maximum Power Transfer1. 실험목적-교류회로에서 테브난 정리가 성립함을 보인다.-AC회로에서의 테브난정리와 DC회로에서의 테브난정리의 차이점을 파악해본다.-최대전력전달원리가 성립함을 보인다.2. 실험기구1. 0.1kΩ potentiometablished in Fig. 11.5. Turn on the supply, set to the indicated value, and measure the peak-to-peak level of the voltage across the resistorR _{L} with the oscilloscope. Record the peak-to-peak reading in the second column of Table 12.1.-> 테브낭 등가회로를 구성하였을 때 저항값을 몇으로 설정해야하는지 구하고, 실제 회로에서의 부하전압값과 테브낭등가전압을 비교한다.*예상결과 :Z _{Th} = {1.19 TIMES 3.24} over {1.19+3.24} k+i628.32`=`870.34+i628.32 ohm =1073.44 ANGLE 35.83 DEG 이므로저항성분은 870.34Ω으로 설정해야하고, 가변저항을 이용해 이와 가까운 885.2Ω으로 다음과 같이 테브낭 등가회로를 구성하였다.이 회로에서 측정한 부하저항의 전압은1.65V로 원래 회로에서의 부하저항값과 큰 차이가 나지 않았고, 회로를 쇼트하고 측정한 테브낭 등가전압은3.02V로 이 또한 원래회로에서의 2.93V와 큰 차이가 나지 않아, 테브낭 등가정리가 성립함을 확인했다.g) ChangeR _{L} in Fig. 12.5 to a 6.8-kΩ resistor and using the Thevenin equivalent network calculate the resulting voltage across the new resistance level. Record the peak-to-peak value in the second column of Table 12.1.-> 부하저항값을 6.8-kΩ으로 변경하여 테브낭 등가전압을 구한다.*실험결과 :2.61V로 원래 회로와 등가회로의 테브낭 부하저항이 동일하게 측정되었다.h) ChangeR _{L} in Fig12.4 to 6.8kΩ and measure the resultentiometer를 이용하여 측정한 저항값과 동일하게 설정한다.c) For f = 10kHz, calculateX _{L} and insert (the same value) in each row of Table 12.3.->주파수를 10kHz로 인가했을 때 유도 리액턴스를 계산한다.*실험결과 : 앞서 계산했듯이,2 pi fL=2 pi TIMES 10k TIMES 10m=628.3OMEGA 이다.d) Using the results of parts 2(b) and 2(c), calculate the magnitude of the Thevenin impedenceZ _{Th} and insert (the same value) in each row of Table 12.3.-> b와 c의 결과를 이용하여 테브낭등가임피던스의 크기를 구하여 표에 기입한다.*예상결과 :Z _{Th} `=` sqrt {R ^{2} +X _{L}^{2}} = sqrt {457.9 ^{2} +628.32 ^{2}} =777.47 OMEGA 이다.(e) For ech value of C, calculateX _{C} at f = 10kHz and insert in Table 12.3.-> 각각의 커패시턴스 값에 대하여 주파수가 10kHz일 때 용량 리액턴스를 계산하여 표에 기입한다.*예상결과 :CX _{C}0.0047mu F3.39kOMEGA0.01mu F1.59kOMEGA0.0147mu F1.08kOMEGA0.0247mu F0.64kOMEGA0.047mu F0.33kOMEGA0.1mu F0.16kOMEGA1mu F0.016kOMEGAX _{C} = {1} over {2 pi fC} = {1} over {2 pi TIMES 10000 TIMES C}임을 이용하여 Excel로 계산하면 다음과 같다.(f) Calculate the magnitude ofZ _{L} withR _{L} =R _{measured} and insert in each row of Table 12.3.->Z _{L}의 크이었다.

공학/기술| 2021.06.27| 28페이지| 2,000원| 조회(193)

결과보고서, 아주대, 예비보고서, 기초전기실험, 전자공학과, 학점4.5

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[아주대 기초전기실험]결과보고서 DC14,15(학점4.5)

REPORT전자공학도의 윤리 강령 (IEEE Code of Ethics)(출처: http://www.ieee.org)나는 전자공학도로서, 전자공학이 전 세계 인류의 삶에 끼치는 심대한 영향을 인식하여 우리의 직업, 동료와 사회에 대한 나의 의무를 짐에 있어 최고의 윤리적, 전문적 행위를 수행할 것을 다짐하면서, 다음에 동의한다.1. 공중의 안전, 건강 복리에 대한 책임: 공중의 안전, 건강, 복리에 부합하는 결정을 할 책임을 질 것이며, 공중 또는 환경을 위협할 수 있는 요인을 신속히 공개한다.2. 지위 남용 배제: 실존하거나 예기되는 이해 상충을 가능한 한 피하며, 실제로 이해가 상충할 때에는 이를 이해 관련 당사자에게 알린다. (이해 상충: conflicts of interest, 공적인 지위를 사적 이익에 남용할 가능성)3. 정직성: 청구 또는 견적을 함에 있어 입수 가능한 자료에 근거하여 정직하고 현실적으로 한다.4. 뇌물 수수 금지: 어떠한 형태의 뇌물도 거절한다.5. 기술의 영향력 이해: 기술과 기술의 적절한 응용 및 잠재적 영향에 대한 이해를 높인다.6. 자기계발 및 책무성: 기술적 능력을 유지, 증진하며, 훈련 또는 경험을 통하여 자격이 있는 경우이거나 관련 한계를 전부 밝힌 뒤에만 타인을 위한 기술 업무를 수행한다.7. 엔지니어로서의 자세: 기술상의 업무에 대한 솔직한 비평을 구하고, 수용하고, 제공하며, 오류를 인정하고 수정하며, 타인의 기여를 적절히 인정한다.8. 차별 안하기: 인종, 종교, 성별, 장애, 연령, 출신국 등의 요인에 관계없이 모든 사람을 공평하게 대한다.9. 도덕성: 허위 또는 악의적인 행위로 타인, 타인의 재산, 명예, 또는 취업에 해를 끼치지 않는다.10. 동료애: 동료와 협력자가 전문분야에서 발전하도록 도우며, 이 윤리 헌장을 준수하도록 지원한다.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.DC14. Methode of Analysis1. 실험목적- 실험을 통해 가지 전류 해석법(brancde를 ground시켜 0으로 설정)2. node에서 KCL을 사용하여 방정식을 얻는다.3. 얻은 방정식을 연립하여 수학적으로 풀이한다.(가우스소거법, 역행렬, Matlab등 이용)예시) 다음 회로를 Nodal analysis를 이용하여 분석한다.1. 각 node의 전위를 임의로V _{1} ,`V _{2}로 설정한다. 아래에 있는 3번 node는 ground시켜 기준노드로 설정한다.2. 노드 1과 노드2에서 KCL을 적용한다. 이 때 일반적으로 저항이 있는쪽은 나가는전류를 설정, 전류원이 있는 쪽은 들어오는 전류를 설정한다.{V _{1} -20} over {5} + {V _{1}} over {10} + {V _{1} -V _{2}} over {10} =0,{V _{2}} over {20} + {V _{2} -V _{1}} over {10} =43. 얻은 식은 연립하여 수학적으로 풀이한다.V _{1} =20V,`V _{2} =40V※초마디해석법 (Supernode anlysis)-마디를 설정하여 KCL을 적용할 때 전압원이 중간에 있는 경우 전압원을 통해 흐르는 전류를 구하기가 까다롭다. 따라서 전압원을 포함하는 Supernode를 설정하여 그 영역에 대하여 KCL을 적용한다.(KCL은 영역에 대해서도 적용된다.)3. 실험과정 및 결과- part 1 실험(a)측정한 각 저항값:R _{1`measured} =1.179k ohm `,R _{2`measured} =2.145k ohm ,`R _{3`measured} =3.248k ohm(b)측정한 저항값을 이용, branch-current analysis를 이용하여 회로를 분석한다.분기점에 대하여 KCL을 적용하면I _{1} +I _{2} =I _{3} 각 Loop에 대해 KVl을 적용하면20-1.179kI _{1} -3.248kI _{3} =0,`3.248kI _{3} +2.145kI _{2} -10=0 위에서 얻은 세 식을 연립하여 계산기로 방정식을 풀면I _{1} =5.657mA,`I _{2} =-1.553mA,압을 측정하고 옴의법칙을 이용해 전류값을 다시 계산한다.Measured ValueV` _{1}7.633VV` _{2}12.345VV` _{3}2.346VI _{1} = {7.633V} over {1.179k ohm } =6.47mAI _{1} = {12.345V} over {2.145k ohm } =5.76mAI _{3} = {2.346V} over {3.248k ohm } =0.722mA이 때 오차율은vert {6.449-6.47} over {6.449} vert TIMES 100% APPROX 0.33%vert {5.731-5.76} over {5.731} vert TIMES 100% APPROX 0.51%vert {0.697-0.722} over {0.697} vert TIMES 100% APPROX 3.58%로 각각 0.33%, 0.51%, 3.58%이다.- part 3 실험(a) 각 저항을 측정한다.:R _{1`measured} =1.179k ohm `,R _{2`measured} =3.248k ohm ,`R _{3`measured} =0.979k ohm ,`R _{4`measured} =2.145k ohm(b) 측정한 저항값과 Nodal analysis를 이용하여V _{a}를 구한다.V _{a}를 포함하는 node에서 KCL을 적용한다.{V _{a} -15} over {1.179k} + {V _{a}} over {3.248k} + {V _{a}} over {0.979k} + {V _{a} -5} over {2.145} =0 이 경우에 전위를 모르는 node가 하나밖에 없으므로방정식이 하나만 나온다.이를 계산하면V _{a} =5.694VCalcaulatedMeasuredV _{a}5.694V5.631V(c) 구한V _{a}값을 이용하여I _{R _{1}} ,I _{R _{2}} `값을 구한다.I _{R _{1}} = {(15-5.694)V} over {1.179k ohm } =7.893mAI _{R _{3}} = {5.694V} over {0.979k.593-0.601} over {0.593} vert TIMES 100% APPROX 1.35%4. 고찰이번 실험은 각 part에 주어진 회로에서 Branch-current analysis(가지전류해석법), Nodal analysis(마디해석법), Mesh analysis(망로해석법)을 적용해 전류 또는 전압값을 예측해보고 실제 측정값과 비교를 통해 해석법이 유효함을 보이는 실험이었다.Part 1에서는 주어진 회로를 통해 Branch-current analysis(가지전류해석법)이 유효함을 확인했다.한 분기점에 대하여 임의방향의 전류를 설정하고, KVL을 적용하여 얻은 방정식을 역행렬, Matlab, 가우스소거법 등을 통해 풀었다. 오차율은 0~3%대로 DMM의 정밀도인 1%를 벗어났지만 이론값과 동일한 값이라고 보기에 충분했다.Part 2에서는 주어진 회로를 통해 Mesh analysis(망로해석법)이 유효함을 확인했다.각 mesh에 대하여 시계방향전류를 임의로 설정하고 KVL을 적용하여 얻은 방정식을 마찬가지로 풀이했다. 주의해야할 점은 두 개의 mesh가 공유하는 도선에서의 전류이다. 앞서 설정한 두 전류값의 차로 이를 표시하는데, 방향이 헷갈릴 소지가 많아 유의해야한다.계산한 값과 측정값의 오차율은 0~4%로 DMM의 정밀도인 1%를 벗어났지만 동일한 값으로 보기에 충분했다.Part3에서는 주어진 회로를 통해 Nodal analysis(마디해석법)이 유효함을 확인했다.각Node의 전위를 설정하고 이 때 전위를 모르는 node의 전위는 미지수로 놓는다.미지수로 놓인 node에 대하여 KCL을 적용한다. 단 이번 실험에서는 미지수가 1개이므로 하나의 방정식만으로 풀이가 가능했다.Nodal analysis를 적용함에 있어서 유의할 점은 전류의 방향에따른 전압의 차의 부호이다.전류는 (+)극성에서 (-)극성으로 흐른다고 정의하기 때문에 이를 유의하여 전압의 차를 계산해야한다. 만약 실수로 부호설정을 잘못하면 완전히 다른 결괏값이 도출된다.계산한 값과 측정값의 도체가 함께 감겨있다.-축전기의 연결-병렬전기 용량이C _{1},C _{2}인 축전기를 전압이V인 전지에 병렬 연결했을 경우 (단, 합성 전기 용량C _{eq})각 축전기는 같은 노드에 연결되어있으므로 걸리는 전압이 같다.전압을 걸어주었을 때 직관적으로 생각해보면, 두 축전기에 저장되는 전체 전하는 각 축전기의 전하를합한 것과 같다. 따라서C _{eq} TRIANGLE V=Q _{Total} =Q _{1} +Q _{2} =C _{1} TRIANGLE V+C _{2} TRIANGLE V , 즉C _{eq} =C _{1} +C _{2}이다.이를 일반화하면 병렬연결된 n개의 축전기에 대하여C _{eq} =C _{1} +C _{2} +...+C _{n} 이다.-직렬전기 용량이C _{1},C _{2}인 축전기를 전압이V인 전지에 직렬 연결했을 경우 (단, 합성 전기 용량C _{eq})이 때 각 축전기에 저장되는 전하량이 같다. 이는 직관적으로 와닿지 않는데, 원리를 알아보면 다음과 같다.충전되지 않은 상태에서 전압을 걸어주면, 왼쪽 축전기의 왼쪽판에 있던 전자가 전위차에 의해 오른쪽 축전기 오른쪽 판으로 이동하여 대전 될 것이다. 따라서C _{1}의 왼쪽판과C _{2}오른쪽 판은 각각 +Q, -Q로 대전된다.이 때 각 축전기의 반대판에서는 같은 양의 반대전하가 대전되어야 정전기적 평형상태를 이룬다.따라서 직렬로 연결하면 같은 전하량이 대전되게 되는 것이다.또한, KVL에 의해TRIANGLE V _{Total} = TRIANGLE V _{1} + TRIANGLE V _{2}임을 알 수 있다.이 두 가지 정보를 결합시켜보면,{Q} over {C _{eq}} = TRIANGLE V _{Total} = TRIANGLE V _{1} + TRIANGLE V _{2} = {Q} over {C _{1}} + {Q} over {C _{2}}이다.따라서,{1} over {C _{eq}} = {1} over {C _{1}} + {1} over {C _{2}},임을 알 수 있고, 이를 n개

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결과보고서, 아주대, 기초전기실험, 전자공학과, 학점4.5

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[아주대 기초전기실험]결과보고서 AC14,15(학점4.5)

REPORT전자공학도의 윤리 강령 (IEEE Code of Ethics)(출처: http://www.ieee.org)나는 전자공학도로서, 전자공학이 전 세계 인류의 삶에 끼치는 심대한 영향을 인식하여 우리의 직업, 동료와 사회에 대한 나의 의무를 짐에 있어 최고의 윤리적, 전문적 행위를 수행할 것을 다짐하면서, 다음에 동의한다.1. 공중의 안전, 건강 복리에 대한 책임: 공중의 안전, 건강, 복리에 부합하는 결정을 할 책임을 질 것이며, 공중 또는 환경을 위협할 수 있는 요인을 신속히 공개한다.2. 지위 남용 배제: 실존하거나 예기되는 이해 상충을 가능한 한 피하며, 실제로 이해가 상충할 때에는 이를 이해 관련 당사자에게 알린다. (이해 상충: conflicts of interest, 공적인 지위를 사적 이익에 남용할 가능성)3. 정직성: 청구 또는 견적을 함에 있어 입수 가능한 자료에 근거하여 정직하고 현실적으로 한다.4. 뇌물 수수 금지: 어떠한 형태의 뇌물도 거절한다.5. 기술의 영향력 이해: 기술과 기술의 적절한 응용 및 잠재적 영향에 대한 이해를 높인다.6. 자기계발 및 책무성: 기술적 능력을 유지, 증진하며, 훈련 또는 경험을 통하여 자격이 있는 경우이거나 관련 한계를 전부 밝힌 뒤에만 타인을 위한 기술 업무를 수행한다.7. 엔지니어로서의 자세: 기술상의 업무에 대한 솔직한 비평을 구하고, 수용하고, 제공하며, 오류를 인정하고 수정하며, 타인의 기여를 적절히 인정한다.8. 차별 안하기: 인종, 종교, 성별, 장애, 연령, 출신국 등의 요인에 관계없이 모든 사람을 공평하게 대한다.9. 도덕성: 허위 또는 악의적인 행위로 타인, 타인의 재산, 명예, 또는 취업에 해를 끼치지 않는다.10. 동료애: 동료와 협력자가 전문분야에서 발전하도록 도우며, 이 윤리 헌장을 준수하도록 지원한다.위 IEEE 윤리헌장 정신에 입각하여 report를 작성하였음을 서약합니다.AC 14. Parallel Resonant Circuits1. 실험 목적- R-L-C 병렬 회로에서 {2 pi sqrt {LC}} 여기서 단위는 L은 H(헨리), C는 F(패럿)이다. 이 주파수의 외력에 대한 리액턴스는 직렬에서는 0이고 병 렬에서는INF 가 된다. 따라서 직렬에서는 미소전압으로 큰 전류가 흐르고 병렬에서는 미소전류로 큰 전압 을 얻는다.주파수를 선택하는 공진회로는 라디오와 텔레비전과 같은 전자장치에 흔히 사용된다. 라디오의 동조회로 는 병렬로 연결된 코일과 가변 콘덴서로 되어 있다. 전기 용량 값을 조정하여 회로의 공명 주파수를 원 하는 방송국의 주파수에 동조시킨다. 라디오의 안테나는 주파수가 다른 여러 방송국의 신호를 동조회로 로 보낸다. 동조회로의 공명 주파수에서 벗어난 신호는 회로의 임피던스가 낮아서 접지로 흘러간다. 따라 서 증폭기에 도달하는 신호 전압은 매우 작아진다. 공명 주파수에서 동조회로의 임피던스는 커서 상당한 크기의 신호 전압이 회로에 걸리고 증폭기의 입력으로 넘겨진다.-병렬 공진 회로- RLC회로의 공명상태에서 다음과 같은 리액턴스의 관계를 만족{1} over {X _{C}} = {X _{L}} over {X _{L}^{2} +R _{l}^{2}}회로의 공명상태에서 다음과 같은 총 임피던스의 관계를 만족한다.Z _{Tp} = {L} over {R _{l} C} - 공진주파수:f _{o} = {1} over {2 pi sqrt {LC}} sqrt {1- {R ^{2} C} over {L}} RARROW {1} over {2 pi sqrt {LC}} ```(when```Q _{coil} = {X _{L}} over {R} GEQ 10) - 공진 임피던스 :Z _{o} = {1} over {G _{o}} = {R ^{2} +w _{o} ^{2} L ^{2}} over {R} ```[ OMEGA ] - 고주파에서는R ^{2} < w _{o} ^{2} L ^{2}이므로Z _{o} = {w _{o} ^{2} L ^{2}} over {R} = {L} over {RC} ```[ OMEGA ]-[공진/진동] Q 값, 공진 곡선, 대역폭_{o} L} over {R} = {1} over {w _{o} RC} - 직렬 공진 회로에서L 또는C의 단자전압이 전원전압의{w _{o} L} over {R}배로 된 것과 마찬가지로, 병렬 공진 회 로에는 회로내의 한 부분을 흐르는 전류가 전체 전류의{w _{o} L} over {R}배로 증가한다.4.실험과정 및 결과Part 1. High ? Q Parallel Resonant Circuit전압을 10V(p-p)로인가하고Z _{P} =R _{P} = {L} over {RC}을 이용하여 공진 임피던스를 계산하고, 퀄리티팩터를 계산하여 High-Q 인지 Low-Q인지 확인한다. 그리고 주파수를 500Hz에서 10kHz까지 변경하며 축전기 양단 전압(V _{C(p-p)})을 측정한 뒤V _{Rs(p-p)}의 위치를 변경하고 각 주파수에 대하여 측정을 실시한다.I _{S(p-p)}를V _{Rs(p-p)}통해 옴의법칙으로 계산하고 총 임피던스를 계산한다.그리고 구한 주파수에대한 임피던스의 그래프를 긜고 공진주파수에서 임피던스가 최대인지 최소인지 관찰한다.임피던스의 최댓값을 찾고, 주파수에 대한 전류의 그래프를 그려본다.주파수에 대한 축전기 양단 전압(V _{C(p-p)})의 그래프를 그려 공진주파수를 찾고 고역 차단주파수와 저역 차단주파수를 찾는다.(0.707V _{C(p-p)}가 되는 지점)BW= {f _{l}} over {Q}를 계산하고 그래프와 비교해본다.그래프를 이용하여Q _{P} = {f _{l}} over {BW}를 구하여 계산값과 비교해본다.(a) Construct the network of Fig. 14.2. Insert the measured resistance values.*실험결과 :R _{`s``measured} `=`95.90`k OMEGA #R _{l``measured} `=`28.17 OMEGA #R _{1``measured} `=`4.23 OMEGA(b) The input voltageE must be maintained at4V _{(pEq. 14.4)5032.92HzZ _{p}3076.92ΩQ _{l}11.36Q _{p}11.18(d) Compute the resonant frequency of the network of Fig. 14.2 using the nameplate data, measured resistor values, and Eq. (14.4). Record the result in Table 14.1. How do the two levels off _{p} compare? Can we assumeQ _{l}GEQ 10 for this configuration? Use the value determined in part 1(c) for all future calculations.*실험결과:f _{p} = {1} over {2 pi sqrt {LC}} = {1} over {2 pi sqrt {10m TIMES 0.1 mu }} =5032.93Hz(e) Calculate the input impedance (the maximum value) at resonance using the following equation:Z _{p} =R _{p} = {L} over {RC} and record in Table 14.1.*실험결과:Z _{p} = {L} over {RC} = {10mH} over {32.4 OMEGA TIMES 0.1uF} =3076.92 OMEGA(f) Compare the 100-kΩ resistor with the result of part 1(c). Is it reasonable to assume that the input current is fairly constant for the frequency range of interest?I _{s} = {E} over {100k OMEGA +Z _{p}} CONG {E} over {100k OMEGA } = {4V(p-p)} over {100k OMEGA } =0.04mA(e)에서 계산한 임피던스의 값은3076.92Ωto obtain an accurate reading for the resonant frequency.*실험결과:TABLE 14.2FrequencyV _{C(p-p)}V _{R(p-p)}I _{s(p-p)}Z _{p} = {V _{c(p-p)}} over {I _{c(p-p)}}500Hz6.91mV4.26V0.0426mA162.2066Ω1,000Hz7.62mV4.26V0.0426mA178.8732Ω2,000Hz15.34mV4.26V0.0426mA360.0939Ω3,000Hz17.73mV4.34V0.0434mA408.5253Ω4,000Hz26.15mV4.26V0.0426mA613.8498Ω5,000Hz84.2mV4.26V0.0426mA1976.526Ω6,000Hz46.4mV4.26V0.0426mA1089.202Ω7,000Hz24.3mV4.31V0.0431mA563.8051Ω8,000Hz17.5mV4.33V0.0433mA404.157Ω9,000Hz15.2mV4.26V0.0426mA356.8075Ω10,000Hz11.3mV4.26V0.0426mA265.2582Ω(at peak)f _{p}=5032Hz89.2mV4.26V0.0426mA2093.897Ω(i) PlotZ _{p} versus frequency on Graph 14.1 using data of Table 14.2. Be sure to indicate each plot point clearlyand label the resulting plot. Choose a vertical scale that will best display the resulting data.*실험결과 :Is the network impedance a minimum or maximum at resonance?-> 공진 주파수에서 최대의 임피던스의 값을 가진다.What was the relative value of the input impedance of a series resonant circuit at resonance?->직렬에서는 공험결과:

공학/기술| 2021.06.27| 18페이지| 2,000원| 조회(140)

결과보고서, 아주대, 기초전기실험, 전자공학과, 학점4.5

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