류하 스토어

류하

개인인증

팔로워0 팔로우

소개

등록된 소개글이 없습니다.

전문분야 등록된 전문분야가 없습니다.

판매자 정보

학교정보

입력된 정보가 없습니다.

직장정보

입력된 정보가 없습니다.

자격증

입력된 정보가 없습니다.

판매지수

판매중 자료수

38개
전체 판매량

415개
최근 3개월 판매량

0개
자료후기 점수

평균A+
자료문의 응답률

-

전체자료 38개

Divider 결과보고서

1. 실험 목적1. Waveform generator, oscilloscope, multi-meter, 전원공급기, bread board 사용법 숙지2. Voltage divider의 이해3. Voltage adder의 이해4. 저항 값 읽는 법 숙지5. 전류 측정 및 전압 측정 이해2. 실험이론Waveform generator일시적인 신호를 반복적으로 유도하는 장치로써 보통은 교류전압을 발생 시킬 때 쓰인다.oscilloscope시간에 따른 입력전압의 변화를 화면에 출력하는 장치. 전기진동이나 펄스처럼 시간적 변화가 빠른 신호를 관측한다.multi-meter전압·전류·저항 등 많은 전기량을 재는 다목적 계기, 큰 전류 측정 시 mA 위치에 놓으면 내부 회로가 타버릴 위험성이 있으므로 주의전원공급기전자 기기의 구동에 필요한 전력을 공급해 주는 장치로 입력 전력으로부터 필요한 출력 전력을 생성하는 전력 회로이다.bread board세로로 놓고 보았을 때 위의 줄 기호에서 +,- 줄은 세로로 모두 연결 되어있고 나머지 알파벳 줄은 가로로 5줄씩 연결되어 있다는 것을 기억하고 나서 저항이나 기타 부품들을 단자에 꼽아서 납땜을 하지 않고도 회로의 기능 수행도를 알아볼 수 있다.Voltage divider (DC)고전압을 보통 전압계로 측정할 때 사용한다. DC상태에서 저항을 직렬연결 할 경우에 이론상 각 저항을 지날 때 마다 저항 비에 따라 전압 강하가 일어나게 되고 전류는 변하지 않게 된다.Voltage divider (AC)고전압을 보통 전압계로 측정할 때 사용한다. 이 역시 이론 상 각 저항을 지날 때 마다 저항 비에 따라 전압 강하가 일어나게 된다.Voltage adder (AC+DC)이론상, Voltage divider (AC) 실험에서 있었던 실험에서 (DC) 10V만 더해 주면 되므로 A점의 Vp-p 값은 Voltage divider (AC) 실험과 같은 값을 가져야 한다.저항 값 읽는 법저항에는 4~5개의 선이 있는데 4개의 색깔선이 있는 경우에는 왼쪽 숫자를 뜻하고 3번째 색은 지수승, 마지막 색은 오차 범위를 뜻한다. 5개 색의 경우에는 왼쪽 3개의 색이 숫자를 뜻한다.전류 측정 및 전압 측정전류는 기본적으로 측정 단자를 직렬 연결하여 측정하고 전압은 측정단자를 병렬 연결하여 측정 하여야 한다.3. 실험 기구 및 재료oscilloscope시간에 따른 입력전압의 변화를 화면에 출력하는 장치. 전기진동이나 펄스처럼 시간적 변화가 빠른 신호를 관측한다.multi-meter전압·전류·저항 등 많은 전기량을 재는 다목적 계기전원공급기전자 기기의 구동에 필요한 전력을 공급해 주는 장치bread board회로의 기능 수행도를 확인하기 위해 회로 부품을 사용한 회로 모의 실험을 위한 board4. 실험 방법[그림 1]1. Voltage divider (DC)● [그림1]과 같은 회로를 구성한다.(100:1)● voltmeter를 이용하여 A 점에서의 전압과 전류를 측정한다.● 저항 값을 변화시켜 10:1 divider를 구성한다.● A 점에서의 전압과 1:10 divider 회로에 흐르는 전류를 측정한다.[그림 2]2. Voltage divider (AC)● [그림2]와 같은 회로를 구성한다.● Function Generator를 사용하여 10kHz, 5V Vp-p sine 파형이출력되도록 조정한 후 회로에 연결한다.● Oscilloscope를 사용하여 A점의 파형과 Vp-p값을 구한다.[그림3]3. Voltage adder (AC+DC)● [그림3]과 같은 회로를 구성한다.● DC 10V와 AC 10kHz, 5V Vp-p sine 파형을 가한 후Oscilloscope를 사용하여 A점의 Vp-p값을 구한다.● DC on, off 상태에서 파형의 모양을 비교한다.[그림4]4. Voltage Divider using capacitor● [그림4]와 같은 회로를 구성한다.● Oscilloscope를 사용하여 A점의 파형과 Vp-p값을 구한다.● C2를 100nF으로 바꾼 후 같은 실험을 반복한다.● C1과 C2를 47pF으험을 반복한다.● 100kHz, 5V Vp-p sine 파형을 가한 후 위 실험을 반복한다.[그림5]5. Input impedance● [그림5]와 같은 회로를 구성한 후 A 점에서의 전압을voltmeter를 이용하여 측정한다.● R1과 R2를 10MW으로 하였을 때 A점의 전압을 측정한다.● R2를 1MW, 100KW으로 변경하여 A점의 전압을 측정한다.● 측정값을 이용하여 전압계의 입력 임피던스를 구한다.5. 실험 결과VIR _{1``} :``R _{2}이론값(mV)측정값(mV)오차율이론값(mA)측정값(mA)오차율100 : 19998.40.61%99100.7-1.72%10 : 191901.10%90.992.4-1.65%1 : 10901904-0.33%90.992.4-1.65%1. Voltage divider (DC)회로에 DC10V를 가함 ,V=IR``,``I=R/V , 이론값V`=`10V`` TIMES ` {R _{2}} over {R _{1} +R _{2}} 이론값I`=` {V _{이론값}} over {R _{1} +R _{2}}2. Voltage divider (AC)이론값측정값오차율V(mV)4953-8.2%10kHz`,``5V _{p _{-} p} ``sin 그래프가 출력되도록 조정 , 이론값V=5V`` TIMES ` {R _{2}} over {R _{1} +R _{2}}3. Voltage adder (AC+DC)이론값측정값오차율V _{p _{{} _{-}} p} ``(DC````Off)4954-10%V _{p _{{} _{-}} p} ``(DC````On)4958-18%회로에 DC10V, AC10kHz`,``5V _{p _{-} p} ``sin 그래프가 출력되도록 조정 , 이론값V _{P _{-} P} =5V`` TIMES ` {R _{2}} over {R _{1} +R _{2}}(DC On)(DC Off) 이므로 한 칸이 5 인 것을 알 수 있고 10V DC On 상태와 Off 상태가 2칸 차이인 것을 보면 진동수에는 변함이 없고 위상만 변하는 다.C _{1} = 0.967mF ,C _{2} = 0.970mFf이론값(V)측정값(V)오차율1kHz2.52.51-0.4%100kHz2.612.65-1.5%4. Voltage Divider using capacitorC _{1} = 46pF ,C _{2} = 44.6pFf이론값(V)측정값(V)오차율1kHz2.52.394.4%100kHz2.52.38.0%C _{1} = 0.967mF ,C _{2} = 86.9nFf이론값(V)측정값(V)오차율1kHz4.594.52.0%100kHz1.761.675.1%V _{out} `=` {C _{2}} over {C _{1} +C _{2}} ` TIMES `V _{i`n } ,X _{c} `=` {1} over {2 pi fC}5. Input impedanceZ10M OMEGAR _{1} (M OMEGA)R _{2} (M OMEGA)측정값오차율10M OMEGA 10.2410.0412.05-21%V(V)3.4851M OMEGA 10.240.98617.77-78%V(V)0.836100K OMEGA 10.240.09989.257%V(V)0.0955회로에 DC10V를 가함 ,Z _{측정값} = {R _{1} R _{2} V} over {10R _{2} -V(R _{1} +R _{2} )}6. 결론 및 검토이번 실험은 이학전자실험 첫 실험으로써 전자회로 실험의 기초가 될 수 있는 저항 및 기타 부품들을 간략하게 알아보았고 회로 실험을 검증해줄 Waveform generator, oscilloscope, multi-meter, 전원공급기, bread board 사용법을 숙지하였다.또한 Voltage divider (AC, DC)에 관한 간단한 회로를 구성한 후 저항비에 따라 전압이 나누어지는 것을 실험으로 확인하였다. 다만 Voltage divider (DC) 실험에서 0.33~1.16%의 작은 오차가 나타났다. 이는 계기오차로써 bread board 회로 자체의 저항이 존재하기 때문인 것으로 생각된다.Voltage adder (AC+DC의 sine파형이 DC에 의한 전압만큼 V가 더해져서 Oscilloscope의 수평축으로부터 위로 일정 높이(DC 전압 V) 만큼 올라가는 것을 확인하였고 DC에 의한 전압은 진동수에는 영향이 없다는 것을 알 수 있었다.Voltage Divider Using Capacitor 실험은 Capacitor 가 회로상에서 어떤 역할을 하는지 볼 수 있었다. Capacitor 는 AC를 사용할 때 DC에서의 저항과 비슷한 역할을 하는 것을 보였다. 또한X _{c} ``=` {1} over {2 pi fC} 이므로f 에 따라 값이 변하는 것을 볼 수 있다.Input impedance 실험에서는 우리가 사용하는 multi-meter 의 내부 저항을 측정하는 실험이었다. 측정된 내부저항은 평균 13.02M OMEGA 정도로 오차율은 30%정도가 나왔는데, 이는 bread board 자체 저항 과도선의 저항의 영향이 있어서 이러한 결과가 나왔다. 앞으로의 실험에 멀티미터의 내부저항 또한 고려를 하여 결과값을 측정하여야겠다.전체적으로 이번실험의 오차는 0~10% 내외로 비교적 정확한 결과값이 나왔다. 앞으로의 실험에서는 미리 실험 방법 및 이론값을 계산하여서 회로를 좀 더 정확하게 구성하여 오차율을 0%에 가깝게 만들도록 노력을 해야겠다.7. 질문 및 토의1. Voltage Divider Using Capacitor 실험에서 AC가 아닌 DC를 쓰면 어떻게 될까?Capacitor 은 기본적으로 두 개의 도체판을 나란하게 놓은 형태가 가장 기본 형태의 Capacitor 이다. 이러한 Capacitor에 DC를 가하면 전하량 Q=CV만큼의 전하가 축적된다. 즉 DC의 전압을 가하면 전하는 두 개의 도체판에 축적되기만 하지 전류는 흐르지 않는다. 즉 축적되는 동안은 전기는 흐르지만 전하들이 많아지며 전위가 나중에는 건전지와 같게 되어 더 이상 DC전지에서는 전자는 나오지 않게 된다. 이렇게 도체판이 대전된 상태에서 회로가 끊어진 상태로 된다. 그러므로 AC를 사용하여야만 실험에서 측있다.

자연과학| 2019.06.09| 7페이지| 1,000원| 조회(97)

divider, 이학전자실험, Divider 결과보고서

미리보기

닫기
힘과 물체의 평형 결과보고서

1.실험 목적힘을 받는 물체가 평형상태에 있기 위한 조건을 알아보고 힘의 분해와 합성 및 회전력의 개념을 이해한다.2. 실험결과실험1. 힘의 측정 - 후크의 법칙 (Hook's Law)①측정값질량(Kg)무게(N)용수철 변위(m)용수철 상수(N/m)0.0250.3900.008500.0750.9830.022450.1251.5190.038400.1752.4010.054440.2252.7440.069400.2753.3320.084400.3753.9200.09940② 그래프③ 질문? Hooke의 법칙이 만족되지 않으면 용수철을 힘을 측정하는 데 사용할 수 있는가? 만일 할 수 있다면 어떻게 하는가?사용할 수 없다.후크의 법칙은 물체의 무게와 스프링의 늘어난 길이가 선형관계(비례관계)에 있음을 설명하는 법칙이다. 이 법칙이 성립하지 않는 용수철로는 당연히 힘을 측정할 수 없다. 굳이 이러한 용수철을 저울로 사용하고 싶다면, 미리 모든 무게에 대한 용수철의 늘어난 위치를 눈금으로 매겨 놓으면 사용 할 수 있다.실험 2. 더해진 힘의 합력과 평형력① 측정값?vecF: 크기 = 0.74 N 방향 = 아랫방향 (중력방향)?vec F _e: 크기 = 0.74 N 방향 = 윗방향 (중력반대방향)vec F_1:M _{1} =0.002`kgF _{1} =0.020Ntheta _{1} =165``` DEGvec F_2:M _{2} =0.02`kgF _{2} =0.196Ntheta _{2} =30``` DEGvec F_e:M _{e}= 0.022`kgF _{e} =-0.216Ntheta _{e} =145``` DEGvec F_1:M _{1} =0.02`kgF _{1} =0.196Ntheta _{1} =166``` DEGvec F_2:M _{2} =0.04`kgF _{2} =0.392Ntheta _{2} =25``` DEGvec F_e:M _{e} =0.06`kgF _{e} =-0.588Ntheta _{e} =140``` DEGvec F_1:M _{1} =0.02`kgF _{1} =0.196Ntheta _{1} =168``` DEGvec F_2:M _{2} =0.07`kgF _{2} =0.686Ntheta _{2} =20``` DEGvec F_e:M _{e} =0.09`kgF _{e} =-0.882Ntheta _{e} =130``` DEG실험3 힘의 분해 - 성분① 측정값vecF: 크기 = 0.392각 = 40°x축 성분 = 0.3003y축 성분 = 0.2519F_x= 0.182F_y= 0.196F_x (=F cos theta)=0.3003F_y (F sin theta)=0.2519vecF: 크기 = 0.588각 = 23.8°x축 성분 = 0.5380y축 성분 = 0.2372F_x= 0.393F_y= 0.196F_x (=F cos theta)=0.5380F_y (F sin theta)= 0.2372vecF: 크기 = 0.686각 = 20°x축 성분 = 0.6446y축 성분 = 0.2346F_x= 0.480F_y= 0.196F_x (=F cos theta)=0.6446F_y (F sin theta)=0.2346결론 및 검토이번 실험은 여러 가지 실험을 통하여 힘과 물체의 평형에 관해 알아보는 실험이었다. 교재에 나온 실험은 여러 가지였지만 시간관계상 1,2,3번 실험만 하게 되었다.첫 번째 실험은 후크의 법칙에 대하여 실험하였다. 후크의 법칙은 물체의 무게와 스프링의 늘어난 길이가 선형관계(비례관계)에 있음을 설명하는 법칙으로 실제로 측정한 결과 늘어난 용수철의 길이는 매단 추의 무게와 비례하였으며, 이 둘의 관계에서 용수철 상수K=42.7N/m 를 얻을 수 있었다.두 번째 실험은 더해진 힘의 합력과 평형력에 관한 실험이었다.F _{1}F _{2} 두 벡터의 힘을 구하고, 나머지 다른 하나의 힘과의 합이 0이 라는 것을 이용하여, 힘의 평형력에 대하여 알아보는 실험이었다.세 번째 실험은 가장 어렵다고 느낀 힘의 성분을 분해하는 실험이었는데 이 실험을 하면서 평소 이론으로만 공부를 하다가 직접 장치를 구성하려니, 생각과는 달리 마음대로 되지가 않았다. 덕분에 시간이 부족하게 되어 빨리 측정을 하고 말았다. 이 실험에서 생긴 오차는 다음과 같은 두 가지 요인 때문이라 할 수 있는데,1. 각도를 잘못 잰 것2. 용수철저울의 0점 조절

자연과학| 2019.06.10| 3페이지| 1,000원| 조회(128)

힘, 평형, 일반물리학실험, 물체

미리보기

닫기
축전기 충전과 방전 결과보고서

측정값C=1000mFR=50k1v△t=10s△t=10st (s)I (A)Vc (V)t (s)I (A)Vc (V)100.0130.0631200.0000.707200.0120.2011300.0000.738300.0110.2841400.0000.760400.0100.4541500.0000.788500.0090.5491600.0000.801600.0040.6061700.0000.809700.0030.6081800.0000.815800.0020.6171900.0000.822900.0010.6272000.0000.8311000.0000.6602100.0000.8441100.0000.6822200.0000.845실험 1 축전기의 충전과정C=100mFR=50k1v△t=2s△t=2st (s)I (A)Vc (V)t (s)I (A)Vc (V)20.0160.297240.0001.04040.0090.612260.0001.04160.0050.766280.0001.04380.0040.844300.0001.044100.0020.914320.0001.045120.0010.960340.0001.046140.0010.990360.0001.047160.0001.009380.0001.047180.0001.022400.0001.047200.0001.030420.0001.048220.0001.035440.0001.048실험 2 축전기의 방전과정C=1000mFR=50k1v△t=15s△t=15st (s)I (A)Vc (V)t (s)I (A)Vc (V)15-0.0130.6721800.0000.01330-0.0090.4751950.0000.01245-0.0060.3492100.0000.01060-0.0030.2452250.0000.00975-0.0030.1662400.0000.00690-0.0020.1232550.0000.005105-0.0010.0872700.0000.0041200.0000.0612850.0000.0031350.0000.0433000.0000.0021500.0000.0313150.0000.0021650.0000.0233300.0000.001C=100mFR=50k1v△t=2s△t=2st (s)I (A)Vc (V)t (s)I (A)Vc (V)2-0.0160.884240.0000.0094-0.0090.452260.0000.0066-0.0050.326280.0000.0048-0.0040.211300.0000.00310-0.0020.138320.0000.00212-0.0010.091340.0000.002140.0000.060360.0000.002160.0000.040380.0000.001180.0000.030400.0000.001200.0000.017420.0000.001220.0000.013440.0000.000실험결과실험 1 축전기의 충전과정처음 회로를 구성하여 전원을 연결한 순간, 축전기에 걸린 전압은 0 이 되며V_0 =IR 이 되므로I={ V_0 } over {R } 이 된다. 시간이 지날수록 저장되는 전하량은 증가하게 되고 축전기에 걸리는 전압도 증가한다. 축전기에 걸리는 전압이 증가함에 따라 상대적으로 저항에 걸리는 전압은 낮아진다. 즉 전류가 낮아진다. 이때 저항과 콘덴서의 용량에 따라 충전에 걸리는 시간이 달라지는데, 최댓값의 63.2% 가 되는 시간t=RC를 시정수라 부른다. 이 시간에 따른 전압과 전류는 다음과 같이 나타낼 수 있다.DeltaV =V_0 (1-e^-t/RC``` )DeltaI = { V_0} over { R} e^-t/RC위 측정값에 있는 그래프를 통하여 위의 식과 비교하여보면 측정의 실수와 장비의 노후로 인하여 실험값의 오차가 존재하기 하지만 이론식 그래프와 거의 비슷하게 측정되었다. 즉 전압은 시간에 따라 증가하고 전류는 시간에 따라 감소한다.실험 2 축전기의 방전과정방전과정은 전원이 없는 상태이므로0= IR + q/C ,dq over q = - 1 overRC dt 이다. 이때 초기조건 t=0일 때q= Q=V_0 C 라는 것을 적용하면 위 미분방정식의 해는q= V_0 C e^-t/RC 이다.따라서I= dq /dt =-{V_0 C} over RC e^-t/RC 이다.전류의 (-) 부호는 전류가 충전할 때 와 반대로 흐르는 것을 나타내는 것이고 위 측정값에 있는 그래프와 이론식들과 비교하면 측정의 실수와 장비의 노후로 인하여 오차는 존재하지만 거의 비슷하게 측정 되었다. 즉 충전과는 반대로 전류는 시간에 따라 증가하고 전압은 시간에 따라 감소한다.질문 및 토의1. 축전기의 용량에 따라 충전과 방전 과정이 어떻게 달라지는지 설명하시오.Q=CV 에서 V가 일정하면 C가 클수록 Q값도 커지게 된다. Q값이 커지게 되면 그만큼 축전기에 충전 되야 할 전하량이 커지므로 충전 시간과 방전 시간은 길어진다.2. 그래프에 이론식을 그리고 비교하시오.이론식일일이 비교하기에 너무 어려워서 예비보고서와 가장 비슷하게 그래프가 나온 두 번째 충전 실험을 비교해보면V`` prime =1 TIMES (1-e ^{-~t/5} ) 이므로 다음과 같은 그래프가 나온다.실험값위 그래프에서 전체적으로 위에 있는 쪽이 실험값 그래프이고 아래쪽이 이론식 그래프이다.3. 시정수를 계산하고 그래프에 표시한 후 측정값과 비교하시오.이것도 두 번째 실험으로 비교하면 시정수 t = RC 이므로 시정수는 5초이다. 즉 5초에서 최대전압의 63.2% 가 되는 것이다.세로선이 시정수 이고 가로선이 최대전압의 63.2% 이다. 약간의 오차가 있지만 거의 이론값에 근접한다.결론 및 검토이번 실험은 축전기의 충전과 방전 과정을 관찰하여 축전기의 기능을 알아보는 실험이었는데 만들어진 회로에 저항 장착하고 축전기의 용량을 바꿔가며 시간에 따른 전압과 전류의 변화를 측정해보았다. 예비보고서를 쓰면서 전압의 경우RC 값이 클 수 록 최댓값에서 63.2% 가 되는 시간이 오래 걸릴 것이며, 전류의 경우 역시 36.8% 로 줄어드는데 걸리는 시간이 더 오래 걸릴 것 이라고 예상했는데 실제 실험결과에서 예상과 같은 측정값이 측정되어 축전기 용량이 클수록 충전과 방전의 시간이 길어진다는 것을 알게 되었다. 다만 실험기구가 제대로 작동이 안 되어 이론상 그래프와의 오차가 있고 또한 축전기의 용량이 너무 작아서 시간간격이 짧아져 시정수가 너무 빨라 측정값의 신뢰도가 높다고 할 수는 없는 것 같다. 앞으로 이런 실험을 더 하게 된다면 좀 더 큰 용량의 축전기와 이상이 없는 장치들을 준비하여 실험을 할 수 있었으면 좋겠다.

자연과학| 2019.06.10| 5페이지| 1,000원| 조회(255)

축전기, 방전, 일반물리학실험, 충전

미리보기

닫기
쿨롱의 법칙 결과보고서

1. 측정값a. 방전특성 측정d _{0} =46r _{0} =40시간(분)d _{x} (mm)d(mm)0.55371.05371.55372.05372.55373.05373.55264.05264.55265.0515b. 도체구의 거리에 따른 정전기력 측정r _{x} (mm)d _{x} (mm)r(mm)1/r ^{2} (mm ^{-2} )dr _{x} (mm)d _{x} (mm)r(mm)1/r ^{2} (mm ^{-2} )d550450.000494549440.*************.0005951050400.*************.0006971552370.*************.*************.0008782557320.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.0*************.*************0.0*************.0*************.*************0.0030932c. 도체구의 전하량에 따른 정전기력 측정r _{0} =30q _{1} /q _{0}q _{2} /q _{0}q _{1} q _{2} /q _{0} ^{2}r(mm)d _{x} (mm)d(mm)q _{1} q _{2} /(q _{0} ^{2} r ^{2} )(mm ^{-2} )111255590.001601/211/2235370.000951/21/21/4215150.000571/41/21/8205040.000311/41/41/16194930.0*************0.001481/211/2235370.000951/21/21/4215150.000571/41/21/8194930.000351/41/41/16184820.000192. 실험결과a. 방전특성 측정시간이 지날수록 정전기력이 방전되어 약해져서 도체구 사이의 거리가 줄어드는 것을 확인할 수 있었다.약 3분까지는 도체구 사이의 거리가 그대로여서 b와 c 실험할 때 방전의 영향을 작게 받으면서 측정 할 수 있는 시간은 약 3분이다.b.도체구의 거리에 따른 정전기력 측정쿨롱의 법칙은 정전기력은 거리의 제곱에 반비례 한다는 것인데 매단 도체구의 이동거리를 두 도체구 사이의 거리의 제곱의 역수로 나눈 그래프를 그렸다.거리의 제곱의 역수와 이동거리가 비례하는 결과를 확인 할 수 있었다. 이것은 다시 말하면 거리의 제곱에 반비례 한다는 뜻이므로 쿨롱의 법칙이 성립함을 알 수 있었다.c. 도체구 전하량에 따른 정전기력 측정d와q _{1} q _{2} /(q _{0} ^{2} r ^{2} )와의 관계 그래프는 선형적으로 증가하는 결과를 보였다.2. 질문 및 토의(1) a실험에서 시간과 d는 어떤 관계를 갖는가?시간이 지남에 따라 정전기력이 방전되어 거리가 가까워지므로 시간에 따라 점점 줄어들게 된다.(2) 실험결과로부터 정전기력이 전하의 거리의 제곱에 반비례한다고 할 수 있는가?실험결과의 그래프에 나타났듯이 거리의 제곱의 역수와 도체구의 이동거리가 선형관계이므로 전하의 거리의 제곱에 반비례한다고 할 수 있다.(3) 이 실험에 사용한 도체구의 크기가 실험에 어떤 영향을 미치는지 논의해 보자.도체구의 중심으로 부터 거리를 측정하므로 거리의 요소로 작용할 수 있다. 전하가 일정할 경우 두 도체를 근접시키면 작은 도체들 간에 더 큰 정전기력이 작용할 것 이다. 중심사이의 거리는 직경이 작은 도체들이 직경이 큰 도체에 비해 짧을 것이므로, 직경이 작은 도체들 사이에 더 큰 정전기력이 미칠 것이다.(4) 전기쟁반의 원리를 설명하시오.절연체의 손잡이가 달린 금속판B와 봉랍(封蠟) 또는 에보나이트의 원반 A로 구성된다.먼저 A를 마찰하여 대전(帶電)시키고 나서 B를 그 위에 얹으면 A와 B는 약간의 부분에서만 접촉하게 되어 있으므로 정전유도로 인해 B의 아랫면에는 A와 종류가 다른 전하(電荷)가, 윗면에는 A와 같은 종류의 전하가 나타난다. 이때 B의 윗면에 손을 대서 한쪽 전하를 도망가게 하고 B에 남아 있는 다른 종류의 전하를 다른 도체(導體)에 옮긴다. 이 동안 A의 대전상태는 거의 변화하지 않으므로 이 조작을 여러 번 반복함으로써 비교적 다량의 전하를 도체에 모을 수가 있다.(5) 정전기를 발생시키는 장치들에 대해 알아보자.-정전기발생장치의 일종인 윔스허스트장치는 1883년 영국의 공학자인 J.윔스허스트가 고안한 것으로서 공간전위를 중심으로 +전하와 -전하를 손쉽게 나누어 줄 수 있는 장치라고도 할 수 있습니다. 반데그라프(Van de Graaff)발전기역시 정전기를 만드는 장치라 할 수 있습니다. 현재 정전기공급장치라 하면 대표적으로 이 두가지 장치를 일컫고 있습니다. 이에 반해 테슬라코일은 정전기가 아닌 고전압의 교류파형을 얻을 수 있다고 할 수 있습니다. 다시 생각해보면 윔스허스트장치와 반데그라프장치는 직류고전압, 테슬라코일은 교류고전압을 만들어 내는 것으로 생각됩니다.(6) 정전기를 취급할 때 주의해야 할 점에 대해 알아보자.정전기는 두 물체의 접촉이나 마찰 등으로 발생하며 정전기 발생 물체에접근시 정전유도에 의해 대전될 수도 있다. 방전시 사람의 경우 전기적으로 충격을 받으며 제품 제조 공장에서는 제조 공정에서 불량을 발생시킨다. 그러므로 작업 혹은 실험시에 장비를 접지 시켜야 하며 습도 조절을 하여 정전기 발생을 억제 하여야 한다.3. 결론 및 검토두 전하사이에 작용하는 힘을 쿨롱의 법칙이라 하여 두 전하의 크기에 비례하고 두 전하사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 나타난다. 이번 주제는 실험을 통하여 두 전하사이의 정전기력, 거리를 측정하여 쿨롱의 법칙을 확인하는 것이었다.두 번째 실험, 세 번째 실험을 통해서 도체구 사이의 힘이 두 도체구 사이의 거리의 제곱에 반비례한다는 사실, 두 도체구 사이의 힘이 두 전하의 크기에 비례한다는 사실을 알 수 있었다.

자연과학| 2019.06.10| 5페이지| 1,000원| 조회(223)

쿨롱, 일반물리학실험, 쿨롱의 법칙

미리보기

닫기
전류가 만드는 자기장 결과보고서

측정값탐지코일의 평균 반경 9.5mm탐지코일의 평균 단면적(A _{p}) 0.000283m ^{2}탐지코일의 감은 횟수(N _{p}) 6000회1. 직선전류에 의한 자기장탐지코일 축과 직선도선과의 거리: 4mmI(A)varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)I(A)varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)07.14.17402E-0601.180.24.71487E-055.4972E-050.19.65.64374E-064.9975E-061.287.75.15579E-055.997E-050.2191.11699E-059.9949E-061.395.25.59671E-056.4967E-050.323.61.38742E-051.4992E-051.4101.75.97884E-056.9965E-050.429.71.74603E-051.999E-051.5108.36.36684E-057.4962E-050.537.52.20459E-052.4987E-050.644.12.59259E-052.9985E-050.752.63.0923E-053.4982E-050.858.53.43915E-053.998E-050.966.83.9271E-054.4977E-05174.34.36802E-054.9975E-05전류 I = 1.5Ar(mm)1/r(mm ^{-1} )varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)40.2596.85.69077E-057.4962E-0590.11111150.22.95121E-053.33165E-05140.07142940.52.38095E-052.14177E-05190.05263233.11.94591E-051.57815E-05240.04166728.41.66961E-051.24937E-05290.03448323.91.40506E-051.03396E-05340.029412201.17578E-058.81906E-06390.02564117.61.03469E-057.68841E-06440.02272715.59.11229E-066.81473E-06490.020408138E-061440.0069443.31.94004E-062.08228E-061490.0067113.11.82246E-062.0124E-062. 원형전류고리에 의한 자기장전류고리 반경(R) : 95mmI(A)varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)03.62.1164E-0600.15.23.057E-066.61053E-070.27.74.5267E-061.32211E-060.39.85.7613E-061.98316E-060.4127.0547E-062.64421E-060.515.89.2887E-063.30526E-060.6191.117E-053.96632E-060.722.21.3051E-054.62737E-060.825.81.5168E-055.28842E-060.929.21.7166E-055.94947E-06132.61.9165E-056.61053E-061.136.32.134E-057.27158E-061.239.82.3398E-057.93263E-061.343.22.5397E-058.59368E-061.446.92.7572E-059.25474E-061.549.72.9218E-059.91579E-06전류 I=1.5Az(mm)(R ^{2} +z ^{2} ) ^{- {3} over {2}} (mm ^{-3} )varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)01166.35153.43.13933E-059.91579E-0651161.521533.11581E-059.87473E-06101147.23152.23.06878E-059.75324E-06151124.05550.82.98648E-059.55621E-06201092.89449.12.88654E-059.29129E-06251054.89547.12.76896E-058.96824E-06301011.35644.82.63374E-058.5981E-0635963.638642.42.49265E-058.19242E-0640913.0753402.35156E-057.76256E-0645860.907737.82.22222E-05994E-06140206.48188.65.05585E-061.75542E-06145191.9784.70312E-061.63204E-06150178.65597.54.40917E-061.51885E-06155166.43436.94.05644E-061.41495E-06160155.20846.53.82128E-061.31951E-06165144.88996.13.58613E-061.23179E-06170135.39785.73.35097E-061.15109E-06175126.65885.33.11581E-061.0768E-06180118.60594.92.88066E-061.00833E-06185111.17854.62.70429E-069.4519E-07190104.32164.42.58671E-068.86895E-0719597.985224.12.41035E-068.33026E-073. 솔레노이드 내부의 자기장솔레노이드의 길이(L) = 130mmI(mA)varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)000052190.0001294.49262E-05103150.0001858.98523E-05154420.000260.*************00.0003530.000179705257430.0004370.*************40.0005370.0002695573510140.0005960.*************790.0006930.000*************.0007920.*************520.0008540.000449262전류 I=50mAz(mm)varepsilon (mV)B(T)B _{이론} (T)014520.0008540.00*************.0008540.00*************0.0008520.00*************0.0008490.00*************0.0008440.00*************0.0008370.00*************0.0008270.00*************0.0008110.00*************0.내부의 자기장솔레노이드의 자기장은 솔레노이드를 이루는 각각의 고리가 만다는 자기장의 벡터합이다. 도선 가까이서 보면 도선은 긴 직선처럼 보이고 자기장선은 각 도선을 중심으로 동심원을 이룬다. 따라서 인접한 두 도선 사이의 영역에서는 자기장이 서로 상쇄된다. 또 도선에서 떨어진 솔레노이드의 내부의 영역에서는 자기장이 솔레노이드 중심축에 거의 평행하다. 하지만 우리 실험에서 측정했듯이 솔레노이드의 내부 중심에서 바깥으로 나갈수록 그 값은 작아지게 된다. 이것은 위에서 말을 했듯이 솔레노이드는 고리들의 자기장의 합으로 내부에 일정한 자기장이 생기는데 바깥으로 갈수록 자기장벡터를 보강해주던 고리들이 적어지기 때문이다.질문 및 토의(1) 진동수를 1kHz로 한 이유가 무엇이라고 생각되는가?- 탐지 코일의 경우, 우리는 유도기전력을 측정하여 자기장 값을 계산해내었다. 따라서 우리가 원하는 자기장값을 정확하게 얻고 싶다면 유도기전력 값을 정확하게 얻어내어야한다.진폭varepsilon _{0} = omega N _{p} A _{p} B _{0} `이므로B _{0} = {varepsilon _{0}} over {wN _{p} A _{p}}이다.이 때, 탐지 코일은 자기장이 상수로 주어 졌다고 가정하자 이 때, 기전력을 측정한다. 따라서 기전력의 상대오차를 줄이는 방법은 기전력의 값을 상대적으로 크게 하는 것이다. 이를 위해서 각진동수를 크게한다면 기전력이 커질 것이므로 우리는 1kHz 정도의 충분히 큰 각진동수로 측정값의 정확도를 높힐 수 있다.(2) 임피던스변환기의 원리는 무엇인가?- 임피던스 변환기의 원리는 유도기에서 자기력 선속의 변화에 따라 전류가 유도가 되고 전류의 크기는 단위길이당 유도기가 감긴 횟수에 비례하다는 것에 있다. 임피던스 변환기에서 두 개의 유도기가 마주보고 있거나 겹쳐져 있다고 하자. 이 때 한쪽의 유도기에 전류가 흘러 자속이 형성 될 것이다. 그렇다면 다른 한쪽 유도기에도 이와 같은 자속이 형성된다. 이 때, 기전력의 크기는 단위길이당 감은 횟수가 킨다.1)직선도선의 경우 전류를 증가시키거나 거리를 가까이한다.2)원형도선의 경우도 전류를 증가시키거나 거리를 가까이한다.3)솔레노이드의 경우에는 단위길이당 감긴 횟 수를 증가시키거나 전류를 증가시킨다.(5) 측정한 자기장이 전류로부터 계산한 자기장과 일치하지 않았다면 그 원인은 무엇이라고 보는가?- 자기장을 벡터로 생각했을 때, 그 지점에서의 제 값을 측정하기 위해서는 탐지코일의 면에 자기장이 법선벡터가 되도록 방향을 맞춰야한다. 하지만 자기장이 눈에 보이지 않으므로 그렇게 하기는 힘들다. 따라서ⓛ직선도선의 경우직선도선을 중심으로 원형으로 형성되는 자기장에 순간 접선 벡터가 탐지코일에 법선벡터가 되도록 잡아야한다.②원형도선의 경우원형도선의 중심과 탐지코일의 중심을 정확하게 맞추어야 이론 자기장 값을 얻을 수 있다. 또한 원형도선과 탐지코일을 평행하게 하여야만 한다.③솔레노이드의 경우원형도선과 마찬가지로 중심과 탐지코일의 중심을 정확하게 맞추고 솔레노이드와 탐지코일을 평행하게 하여야만 한다. 솔레노이드의 정중앙이 아니면 그 값들은 인접한 두 도선 사이의 영역에서는 자기장이 상쇄하는 현상이 발생하므로 자기장값이 현저히 작아지게된다.(6) 자기장을 측정하는 방법에는 어떤 것들이 있는지 알아보자.ⓛ 우리가 초, 중, 고에서 활용했던 방법으로 철가루를 활용한다. 이 때, 자기장선이 빽빽할 수록 자기장 크기는 큰것이다. 또 철가루가 형성된 선을 따라 자기장선을 생각 할 수 있고 전극의 방향을 보고 자기장의 방향 역시 결정할 수 있다.② 철가루를 활용하는 방법과 같이 자주 활용하는 방법이 바로 나침반을 활용하는 방법이다. 철가루와는 달리 나침반은 자기장의 방향을 알기에 매우 좋은 방법이다. 다만 나침반은 크기를 알기에는 부적합하다.③ 컴퓨터 장치를 이용하여 자기장을 측정 할 수 있을 것 이다. 우리가 한 실험을 일련의 작업으로 만들어 컴퓨터가 수행하게 하는 것 인데, 이 때는 공간좌표 개념을 도입하여 각 공간좌표에서의 자기장의 크기를 측정하고 또한 교류 전류의 방향과 탐이다.

자연과학| 2019.06.10| 8페이지| 1,000원| 조회(143)

자기장, 전류, 일반물리학실험

미리보기

닫기