물리학 및 실험(2)실험보고서과목 : 물리학 및 실험(2)교수 : 김대중학과 : 토목환경도시공학부학번 : 20091492이름 : 황수희제출일 : 2009.09.22※Ohm의 법칙※1. 실험의 목적회로에 전류가 흐를 때 전압, 전류, 저항 사이의 관계를 조사하여 옴의 법칙을 이해한다.2. 이론단면적 A 고 도선의 길이가 l 인 정상전류 I 를 통과하는 원통형의 도체를 생각해 보자, 이 도선 양단 사이에 전압 V 를 걸어주면 도선 내부의 전기장 E 는가 된다. 도산 내부의 모든 점에서 전기장 E 는 일정하므로, 역시 전류밀도 j 는 도선의 단위 면적당 흐르는 전류이므로로 주어진다. 여기에서,,이고,는 전하의 유동속도 ,는 전하의 이동도,는 전도율,는 비저항이다. 따라서로 주어진다. 즉, 전류 I 는 전압 V 에 비례하며, 는 한 금속의 전기적 특성을 나타내는 값이다. 이 값을 도체의 비저항이라고 한다. 위 식을 다시로 쓸 수가 있다. 여기에서을 도선의 전기저항이라고 부르며 위의 식을 옴의 법칙이라고 부른다. 따라서 옴의 법칙에서 도선의 전기저항은 도선의 양단에 걸리는 전위차(전압)와 도선에 흐르는 전류의 비로 정의한다.3.실험방법(1) 옴의 법칙1) 만능 기판에 저항과 직류 전원, 전류계를 도선으로 연결한다.2) 색 저항과 전원, 전류계로 연결된 회로에서 전압 (1V ~ 3V)을 조절해 가면서 전류의 양을 측정한다.3) 전압과 전류의 양을 기록하고 그래프로 그려본다.(2) 저항의 직렬, 병렬 연결(저항의 직렬연결)1) 위의 그림과 같이 색저항 두 개를 직렬로 연결하여 전압과 전류를 측정한다.2) 색저항 세 개를 직렬로 연결하여 전압과 전류를 측정하고 또 네 개를 직렬 연결하여 전 압과 전류를 측정한다.(저항의 병렬연결)3) 위의 그림과 같이 색저항 두 개를 병렬로 연결하고 전압과 전류를 측정한다.4) 색저항 세 개를 병렬로 연결여 전압과 전류를 측정하고 또 네게를 병렬로 연결하여 전 압과 전류를 측정한다.(3) 저항값 측정1) 다음 색저항 환산표를 이용하여 저항의 값을 구한다.( 색 저항 환산표 )2) 끝에서부터 color까지의 폭이 좁은 쪽부터 읽어 나간다.=D=B=C=A저항값 =3) 예를 들어, A,B,C그리고 D의 색 순서가 주황,주황,적색,금색인 순으로 되어있을 경우저항전환표에 따라 “” 로 값을 구할 수 있다.4.실험결과저항이 510일 때 전압을 10V ~ 2V로 낮추어 가며 전류를 측정한 결과 평균적으로 약 0.0045A씩 전류가 낮아지는 것을 볼 수 있다.마찬가지로 저항이 510인 것을 직렬 연결하여 1020으로 저항을 만든 후, 전압을 10V ~2V로 낮추어 가며 전류를 측정한 결과 평균적으로 약 0.002A씩 전류가 낮아지는 것을 볼 수 있다.저항을 직렬연결 할 경우에 저항의 계수가 많아질수록 저항의 세기는 저항의 계수에 비례하며 높아진다. 또한, 전압이 10V로 일정 할 때 저항이 높아질수록 전류는 일정한 형태로 낮아지는 것을 볼 수 있다.저항을 병렬연결 할 경우에는 저항의 계수가 많아질수록 저항의 세기는 저항의 수의 계수에 반비례하며 낮아진다. 또한, 전압이 10V로 일정 할 때 저항이 높아질 수록 전류는 약 24A의 세기로 높아지는 것을 볼 수 있다.5.고찰 및 검토저항이 510일 때 전압을 10V ~ 2V로 낮추어 가며 전류를 측정한 결과 평균적으로 약 0.0045A씩 전류가 낮아지는 것을 볼 수 있다.마찬가지로 저항이 510인 것을 직렬 연결하여 1020으로 저항을 만든 후, 전압을 10V ~2V로 낮추어 가며 전류를 측정한 결과 평균적으로 약 0.002A씩 전류가 낮아지는 것을 볼 수 있다.즉, 일정한 저항을 연결했을 때 전압이 낮아질수록 전류는 낮아지는 것을 알 수 있다.또한, 저항이 두 배 높아 졌을 경우 전압이 10V로 같을 경우라도 510에서는 0.024A의 전류가 흐르며, 1020에서는 0.012A로 두 배 정도 약하게 전류가 흐르는 것이 측정 되었다.즉, 같은 전압이라도 저항이 높아질 경우 전류가 저항에 의해 약하게 흐르는 것을 볼 수 있다.이 식을 옴의 법칙의 계산식에 따라 풀이 하여 본다면식에 의하여= 약 420이 나오는데 우리가 사용하였던 저항은 510으로 기존의 저항보다 약 110이 낮게 측정 되었다. 오차는 약 11%로 우리가 기존에 사용하였던 저항의 오차범위가 10%로 (마지막의 띠 색이 은색이므로) 측정 오차범위 내에서 시험이 이루어진 것임을 알 수 있다.저항을 직렬연결 할 경우에 저항의 계수가 많아질수록 저항의 값은 계수에 비례하여 높아지는데 이는의 계산식으로 구할 수 있다.전압을 10V로 일정하게 주었을 때, 저항 값이 증가함에 따라 전류는 줄어 드는 것을 알 수 있다.
해외답사여행 독일의 ‘Freiburg’ 를 가다 교과명 공학입문설계 담당교사 서동구 교수님 제출일자 ´09. 09. 16( 수 ) 소속 토목ㆍ환경ㆍ도시공학부 C 반 성명 1 조개 요 1. 조원구성 및 역할소개 2. 여행지 선정 및 과정 3. 해결해야 할 과제 요약화 3-1. 해외 답사 간 해결해야 할 과제 4. 해결 방안 및 대안 5. 여행 일정 6. 여행 경로 7. 여행 비용 8. 독일의 ‘Freiburg’ a. 도시 소개 b. 답사 목적 9. Heliotrop 10. Vauban 생태주거단지 ( 파시브 주택 ) a. 스테른트 발트 11. Augustiner 광장 ( Bachle ) 12 . Solar info center 13. Oekostation , Biogarten 14. 참고문헌학번 성명 역할 20061452 박정환 조장 , PPT 작성 및 편집 , 답사 계획 구성 , 발표 20091452 권순현 Google Earth 위치 표시 및 답사 코스 구성 , 동선설정 20091460 배선경 답사 목적지 선정 및 조사 , 해결안 자료조사 20091462 서소민 총무 , 교통수단 조사 및 비용 계산 , 토론내용 기록 및 정리 20091472 이재건 숙박장소 선정 및 비용 계산 , 해결안 자료조사 20091492 황수희 답사 목적지 선정 및 조사 , 수정안 발표 및 정리 1. 조원구성 및 역할소개2 . 여행지 선정 및 과정 독일의 ‘ 프라이부르크 ’ 선정사유 1. 세계최고의 친환경 도시 ( 환경도시의 대명사 ) 2. EU 의 창설국이며 EU 에서 가장 인구가 많은 국가 ( 강대국 )3 . 해결해야 할 과제의 요약화해결해야 할 과제의 요약화3 – 1. 해외 답사간 해결해야 할 과제4. 해결 방안 및 대안해결 방안 및 대안`09. 10. 23( 목 ) 1 일차 `09. 10. 24( 금 ) 2 일차 `09. 10. 25( 토 ) 3 일차 `09. 10. 26( 일 ) 4 일차 05:00 한밭대학교 입구출발 ▼ 대전 둔산 시외버스 매표소 ⇒ 인천공항 (2 시간소요 ) (05:40 ~ 07:40) ▼ 인천국제공항 ⇒ 프랑크 푸르트 (09:40 ~ 10 월 23 일 18:00) ( 인천 - 나리타 - 프랑크 푸르트 ) ▼ 프랑크 푸르트 공항 ⇒ 프랑크 푸르트 ( 중앙역 ) ⇒ 프라이부르크 (5 시간 소요 ) ▼ 블랙포레스트 호스텔 블랙포레스트 호스텔 ▼ 헬리오트롭 ▼ 보봉 (Vauban) 생태주거단지 ( 파시브주택 , 스테른 발트 ) ▼ 아우구스티너 광장 ( 베히레 ) ▼ 뮌스터 광장 ▼ 블랙포레스트 호스텔 블랙포레스트 호스텔 ▼ 솔라정보센터 ▼ 호수공원 ( 외코스타치온 , 비오가르텐 ) ▼ 프라이부르크 ( 중앙역 ) ⇒ 프랑크 푸르트 (5 시간소요 ) ▼ 프랑크 푸르트 호스텔 프랑크 푸르트 호스텔 ▼ 프랑크 푸르트 번화가 ( 뢰머광장 ) ▼ 프랑크 푸르트 ( 공항 ) ⇒ 인천국제공항 (20 : 25 ~ 27 일 07:05) ▼ 인천공항 ⇒ 대전 둔산 시외버스 매표소 (2 시간소요 ) (07:05 ~ 09:05) 5. 여행일정6. 여행 경로 프라이 부르크 ( 중앙역 ) – 블렉 포레스트 호스텔 블렉 포레스트 호스텔 – 헬리오트롭 – 보봉 ( 생태주거단지 ) – 아우구스티너 광장 ( 베히레 ) – 뮌스터 광장 – 블렉 포레스트 호스텔 블렉 포레스트 호스텔 – 솔라정보센터 – 호수공원 ( 외스코타치온 , 비오가르텐 – 프라이 부르크 ( 중앙역 ) 프랑크 푸르트 ( 중앙역 ) - 프랑크 푸르트 호스텔 – 뢰머광장8. 독일의 ‘Freiburg’ a . 도시 소개 면적 153.06㎢, 인구 20 만 2500 명 (2001) 이다 . 독일 바덴뷔르템베르크주에 위치 정식 명칭은 라이부르크임브라이스가우 (Freiburg im Breisgau ) 이다 . ‘ 프라이부르크 ’ 라는 이름은 당시 자유로운 교역이 이루어진 데서 유래한다 관광 및 각종 회의장으로 유명하며 , 와인과 목재 거래의 중심지이다 . 세계가 주목하는 친환경 도시 “환경의 수도 ”, “ 환경도시의 대명사 ” b. 답사 목적 친환경적인 인간 중심의 도시설계를 통해 자연 에너지 ( 태양 ) 를 이용한 에너지 자립 , 자전거와 자동차가 공존하는 교통시스템 , 친수공간의 활용방법에 대해서 알아보기 위함 .구분 요금 (1 인 기준 ) 총 금액 비고 시외버스 ( 둔산시외버스매표소 ↔ 인천공항 ) 21,800 원 (21,800 X 6 = 130,800) (130,800 X 2 = 261,600) 130,800 원 비행기 ( 인천공항 ↔ 프랑크푸르트 ) 545,200 원 (545,200 X 6 = 3,271,200) (3,271,200 X 2 = 6,542,400) 6,542,400 원 대한항공 트랩 ( 국제공항 ↔ 중앙역 ) 1.8 유로 (3,060 원 X 6 = 18,360) (18,360 X 2 = 36,720) 36,720 원 기차 ( 프랑크푸르트 ↔ 프라이부르크 ) 2.5 유로 (4,250 X 6 = 25,500) (25,500 X 2 = 51,000) 51,000 원 자전거 렌트 (24 시간 기준 ) 7 유로 (11,900 X 6 = 71,400) 71,400 원 모빌레 블랙 포레스트 호스텔 20 유로 (34,000 × 6 = 204,000) (204,000 X 2 = 408,000) 408,000 원 프라이 부르크 Kartäuserstraße 3379102 프랑크 푸르트 호스텔 18 유로 (30,600 X 6 = 183,600) 183,600 원 프랑크 푸르트 Kaiserstraße 74 60329 Bahnhofsviertel 7 . 여행 비용 총 금액 1 인 총 금액 7,423,920 원 1,237,320 원9. Heliotrop Heliotrop 이란 ? ☞ 그리스어로 ‘ 태양을 향한다 ’ 로써 태양주택이다 . ‘ 태양건축가 ’ 인 룰프 디슈씨가 1994 년 설계 태양의 움직임에 맞춰 회전하는 원통형 3 층 목조주택 구조는 집 전체가 직경 11m, 연면적 200m 2 이고 외벽의 한쪽 측면은 마루에서 천장까지 3 중 단열 유리로 절반은 단열성이 좋은 벽으로 구성 . 난방이 필요한 겨울철에는 유리면이 태양으로 향하고 , 더운 여름날에는 단열효과가 높은 벽이 태양열을 차단하도록 되어있다 . 태양광발전장치가 발전할 수 있는 전력은 이 집 소비량의 5~6 배에 이른다 . 남은 전력은 시 에너지 회사인 FEW 에 판매하고 있다 . 태양광발전장치가 빗물집수장치를 겸하게 설계되어 있어 빗물을 세탁에 이용하고 세변기의 물을 습지식물이 심어진 ‘ 자연정수장 ’ 을 통해 정화해 재이용하고 있다 .10. Vauban 생태주거단지 ( 파시브 주택 ) 패시브하우스 ( Passivhaus , passive house) 는 인류가 기후변화와 에너지고갈이라는 위기를 해결하기를 원한다면 반드시 고려해야만 하는 건축 컨셉트 난방이나 냉방을 위한 설비 없이도 , 즉 능동적으로 에너지를 투입하지 않고도 자연적으로 난방과 냉방이 해결되는 주택 이라하여 수동적이라는 뜻의 ' 파시브 ' 라는 이름이 붙었다 . 파시브하우스의 가장 뚜렷한 특징은 건물 외피 , 즉 창문 , 외벽 , 지붕 , 기초의 단열이다 . 신선한 공기가 겨울에는 지열로 훈훈하게 데워져서 , 여름에는 선선하게 식어서 들어오는 것이다a. 스테른트 발트 프라이 부르크시에는 이와 같이 생태 놀이터 가 심심치 않게 보이는데 ‘ 스테른 발트 ( 별의 숲 )’ 이라고 한다 . 시설물의 재료도 자연적이지만 놀이터 바닥면은 멀칭 (Mulching) 을 해주어 아이들의 안전과 놀이터내 미기후와 토양에도 생각한 흔적이 엿보인다 . 이런 생태 어린이 놀이터는 현재 프라이 부르크시에 20 여 개 된다 . 나머지 100 여 개의 기존 놀이터도 생태놀이터 연차적으로 바꿀 계획이다 .11. Augustiner 광장 ( Bachle ) 13 세기에 만들어진 것으로 ' 베히레 ' 라고 하는 이 수로시설은 너비 50cm 정도인 시내를 흐르는 총연장이 15km 에 에 이른다 . 흑림에서 나온 드라이잠의 물을 경사가 진 프라이부르크 시내의 이 수로를 거쳐 흘러 내려가게 함으로써 도심의 홍수를 방지하고 도심에 신선한 바람을 불어 넣는데도 일익을 담당하고 있었다 . 현재 독일에서 이 같은 ‘ 베히레 ’ 가 남아있는 곳은 프라이부르크가 유일하다고 할 정도 여서 관광객들에게 이곳의 볼거리가 되고 있다 .12. Solar info center13. Oekostation , Biogarten 6 각형의 통나무로 지은 50 평남짓한 건물은 그 자체로도 생태건축의 모델 환경 센터로서 지역주민과 학생들을 대상으로 환경과 관련된 교육과 문화활동 등을 하는 곳 다양한 환경교육 프로그램이 진행 Ex) 쓰레기 분리수거 , 숲 체험하기 , 나무 의자와 수공예품 만들기 등 자연교육 유기농업으로 채소 등을 기르고 , 음식물 쓰레기 등으로 퇴비를 만드는 일종의 현장학습장 인 비오가르텐 ( Biogarten ) 외코스타치온과 함께 프라이부르크를 상징하는 대표적인 환경공간이자 생태학습장의 역할을 하는 곳환경수도 , 프라이부르크에서 배운다 : 에너지자립 · 생태도시로 가는 길 김해창 / 이후 / 2003 / 유럽여행가서 빼먹지 말아야 할 52 가지 손봉기 / 성하출판 / 2008 / ( 맥주 한잔으로 즐거운 ) 캐런의 독일여행 이분란 / 교학사 / 2008 / http://www.oekostation.de http://blog.naver.com/marfoever http://blog.naver.com/hanmailhan/90065602313 http://blog.naver.com/heymansg/10002581061 http://blog.naver.com/slobbies80/110013128189 http://blog.naver.com/igotoworld/110046832519 http://blog.daum.net/hskbd/8000218 http://blog.naver.com/atoend_japen/100087521059 대학내일 ( naeilshot.co.kr) 14. 참고 문헌{nameOfApplication=Show}
![[물리학 및 실험] ohm의 법칙 실험보고서](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2010/12/29/data11136238-0001.jpg)
![[공학설계] 해외여행 답사계획 `독일 프라이부르크`](https://image4.happycampus.com/Production/thumbnail/2010/12/29/data11136228-0001.jpg)
