반응형 일반물리학실험 | 자기장 TIP 1. 자기장을 방향과 크기를 이해한다. 2. 전류가 흐른 도선 주변의 자기장을 구하고 설명한다. 실험 배경영구자석 주변으로 자기장이 형성되며 그 모양은 자기력선으로 표현을 할 수 있다. 자기력선은 자석의 N극에서 나와서 S극으로 들어간다. 자기장은 움직이는 전하에 의하여 발생한다. 또한 자기장은 전기장과 마찬가지로 벡터장이다. 1) 자기력선에는 몇 가지 규칙이 적용된다. 자기력선 위 한 점에서의 접선자기력선은 자기장을 표현하며 방향은 그 점에서 자기장의 방향이다. 2) 자기장선 사이의 간격은 자기장의 크기를 나타낸다. 자기력선이 촘촘한 지역에서는 자기장이 세고, 성근 지역에서 자기장이 약하다.암페어 법칙은 “임의의 폐곡선을 지나는 자기장을 모두 합하면 그 폐곡선으로 둘러싸인 공간 안의 알짜전.. Engineering/물리학 2024. 3. 29. 일반물리학실험 | 금속의 전기 저항 TIP 1. 여러 금속 막대의 전압, 전류 값 측정 2. 여러 금속 막대의 전기 저항 측정 3. 길이, 반지름, 금속의 종류가 금속 막대의 저항에 미치는 영향을 측정 실험 배경 금속은 일반적으로 훌륭한 전기와 열의 전도체이다. 그렇기에 전기회로 실험에서 전선 속의 저항은 무시하는 경향이 있다. 그렇지남 상온에서 금속은 초전도체가 아니다. 때문에 토스터 기계의 전선이 가열되는 것이다. 이 실험에서는 금속의 전기 전항에 영향을 미치는 요소를 확인해 볼 것이다. 토스터 기계의 전선은 콘센트와 토스터 사이에 전류를 전달한다. 토스터 내부의 전선 또한 전류를 전달한다. 작동하는 동안 내부 전선은 발광할 만큼 충분히 가열되지만 콘센트의 전선은 그렇지 않다. 전류가 흐를 때 전선이 얼마나 뜨거워질지를 결정하는 요소들.. Engineering/물리학 2024. 3. 27. 물리화학실험 | 전기전도도 측정 TIP 전기 전도도는 물질 내에서 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 양을 말한다. 전기저항의 역수로서, 단위는 S/m(지멘스미터)이다. 일반적으로 전기전도도는 전하를 운반하는 입자의 수, 그 하전량과 이동도의 곱에 비례한다. 이것들의 양은 전기적 조건·온도·압력·빛 등의 외적 조건에 의해서 변하고, 물질의 구조에 크게 좌우된다. 이것의 이론이 되는 전기 화학에 대해서 자세히 알아보고 전기전도도를 측정하여보자. 전기전도도[electric conductivity,전기전도율] 고유전기저항의 역수로서, 도전율이라고도 한다. 단위는 Ω/m(모매미터) 또는 Ω/㎝(모매센티미터) 또는 S/m(지멘스매미터)이다. 단, 전선 등 도선의 전기전도율은 보통 국제적으로 정해진 표준연동의 전기전도율과의 비를 백분율로 나타내므로.. Chemistry/물리화학 2023. 2. 14. 현대물리학실험 | 프랑크-헤르츠 실험 TIP 1914년 프랑크와 헤르츠가 한 실험으로 에너지 준위와 여기에너지, 탄성 충돌 등의 개념을 익히고 원자가 양자화 되어 있는 모습을 관찰한다. 에너지 준위와 스펙트럼 보어 원자 모델에 의하면 전자가 핵 주위를 회전할 수 있으려면, 전자는 그 궤도가 드브로이 파장의 정수배를 포함해야만 한다. 이렇게 전자궤도의 안정성을 위한 조건이 에너지 준위를 만드는 것이다. 허용된 궤도들은 각각 다른 전자의 에너지를 갖는데 이러한 에너지를 수소원자의 에너지 준위(energy level) 라고 한다. 가장 낮은 에너지 준위 을 원자의 바닥상태(ground state)라고 하며, 그보다 높은 준위등을 여기상태(exicited state)라고 한다. 여기서 여기상태의 전자가 바닥상태로 뛰어갈 때 광자가 방출된다. 이번 .. Engineering/물리학 2023. 1. 2. 일반물리학실험 | 변압기의 원리 TIP 1, 2차 코일과 철심의 조합으로 변압기를 구성하여 교류전압을 가한 후 전압과 전류를 측정하여 변압기의 성질과 원리를 이해한다. 실험 방법 실험 1. 철심의 기능 철심의 상태를 변경할 때에는 진폭은 변경하지 말고 OUTPUT 스위치를 눌러 출력을 끊고 철심의 상태를 변경하라. 그리고 OUTPUT 스위치를 다시 눌러 출력을 켠 후 전압을 측정하라. 1) 함수발생기의 전원을 켜고 진동수를 60 Hz로 맞춘다. (파형선택단추(WAVE)가 sine파형(∿)으로 설정이 되어 있는지 확인) 2) 멀티미터로 전압을 측정하면서 함수발생기의 진폭을 조절하여 5 V에 맞춘다. (이 때 코일이 함수발생기에 연결이 되어 있지 않아야 한다) 3) 400회 코일 2개를 1차, 2차 코일로 하여 그림 2와 같이 설치하고 1.. Engineering/물리학 2022. 12. 22. 공학물리학실험 | 암페어 법칙(자기장 측정) TIP 직선도선, 원형도선 및 솔레노이드 코일에 전류가 흐를때 도선주위의 자기장의 세기를 측정하여 이론적인 자기장 분포 곡선과 일치하는가를 알아보고 암페어의 법칙 및 비오-사바르의 법칙이 성립하는가를 확인한다. 실험 방법 1. 인터페이스 셋업 1) 인터페이스를 켠 다음, 컴퓨터를 켠다. 2) 자기장센서를 아나로그 채널A, 회전센서를 디지털 채널 1,2에 연결한다. 3) 데이터스튜디오 프로그램을 실행하고 아날로그 채널A는 자기장 센서를, 디지털 채널1,2 에는 회전센서를 선택한다. 4) 센서의 설정 ① 회전센서 셋업: 아이콘을 더블클릭 → Measurement 에서는 Position(m)을 선택 → Rotary Motion Sensor 에서는 1440을 각각 선택한다. ② 자기장센서 셋업: 아이콘을 더블클.. Engineering/물리학 2022. 11. 16. 일반물리학실험 | 암페어 법칙 TIP 원형 도선, 직선 도선, 솔레노이드 코일에 전류가 흐를 때 생성되는 자기장의 밀도를 이해하고 이론적 값과 실험값을 비교한다. 실험 방법 PART Ⅰ: Computer Setup 1) ScienceWorkshop 인터페이스를 컴퓨터에 연결하고 인터페이스와 컴퓨터의 전원을 켜라. 2) 자기장 센서의 DIN 플러그를 인터페이스의 아날로그 채널 A에 연결하라. 3) 파워 앰프를 아날로그 채널 B에 연결하라. 파워코드를 파워 앰프 뒤에 꽂은 후, 파워코드를 전기저장소에 연결한다. 4) 다음과 같은 문서 파일을 열어라. DataStudio ScienceWorkshop(Mac) ScienceWorkshop(Win) P58 Solenoid.DS P52 Mag Field Solenoid P52_SOLE.SWS ①.. Engineering/물리학 2022. 11. 12. 물리학실험 | 전류가 만드는 자기마당 - 비오-사바르 법칙과 앙페르의 법칙 TIP 전류가 흐르는 도선의 주위에는 자기마당이 생긴다. 이 실험에서는 직선 도선에 전류를 흘리고 주위의 자기마당을 홀-센서를 사용하여 측정한다. 이때 전류의 크기, 방향 및 전류가 흐르는 도선으로부터의 거리, 위치에 따른 자기마당의 변화를 조사하여 각 변인에 따르는 의존성을 알아보고 비오-사바르(Biot-Savart)의 법칙과 앙페르(Ampere)의 법칙을 확인한다. 아울러서 자기마당을 측정하는데 이용하는 홀(Hall) 효과와 사각 줄토리(코일) 및 솔레노이드의 자기마당을 공부한다. 전하들의 이동을 전류라고 부르며 정량적으로는 단위 시간 동안에 단면을 통과하는 총 전하량으로 정의한다. 전류가 흐르는 도선의 주위에는 자기마당이 생긴다. 전하는 움직이거나 정지해 있거나에 관계없이 전기 장을 형성하지만 자기.. Engineering/물리학 2022. 9. 23. 일반물리학실험 | 전기에너지에 의한 열의 일당량 측정 열의 일당량 열은 역학적 일로 역학적 일은 열로 서로 전환 될 수 있다. 열과 일의 비례관계를 열의 일당량이라고 한다. 물에 고무풍선을 띄우고 물의 온도를 서서히 높이면, 고무풍선은 서서히 부푼다. 이렇게 열은 고무풍선을 부풀리는 일을 할 수가 있다. 이러한 열과 역학적인 일 사이의 관계를 열의 일당량이라고 한다. 열은 그 열을 담고 있는 물질의 종류에 따라 열량으로 나타 낼 수가 있으며 칼로리(㎈)로 표시한다. 또한 역학적인 일은 줄(J)로 표시한다. 1㎈가 4.2J의 역학적 일을 할 수 있다는 것을 알았다. 실험 방법 실험은 열량계의 몰당량 측정과 열의 일당량 측정의 두 단꼐로 나누어서 한다. 1. 열량계의 몰당량 측정 1) 상온의 물 150cc를 250cc 비커에 붓는다. 2) 전열기 위에 석면 석.. Engineering/물리학 2022. 8. 20. 일반물리학실험 | 전류천칭 측정 TIP 전류가 흐르는 도선이 자기장 속에서 받는 힘을 척정해 자기장 또는 자기유도 B를 구한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 솔레노이드 코일과 전류천칭을 [그림2]와 같이 배치한다. 전류 천칭의 받침못을 닦는다. 2) 전류 환선(ABCD)가 수평이 되도록 조정나사로 조장하고, 그림과 같이 회로를 꾸민다. 3) 자기장을 만드는 솔레노이드 코일에 2.5A의 전류를 흘린다. 4) 전류 천칭에 1A의 전류를 흐르게 하면, BC부분이 솔레노이드가 만든 자기유도에 의해 하향력을 받는다. 5) Rider를 이용해 수평이 되게 올려 놓는다. 6) Rider의 길이와 전류 천칭의 전류값을 측정한다. 7) 전류 천칭의 값을 1.5A, 2A, 2.5A로 변화시켜가며 실험을 반복한다. 8) 솔레노이드 코일에 2.8A의 전.. Engineering/물리학 2022. 8. 6. 일반물리학실험 | 자기유도 측정 TIP 1. 전류가 흐르는 도선 주위에는 자기장이 생성되고, 자기장 내에 전류가 흐르는 고리 도선을 넣으면 도선은 토크를 받는다. 즉 전류가 흐르는 도선 사이에는 토크가 작용하는 것이다. 2. 본 실험에서는 직류 전류가 흐르는 솔레노이드의 자기장 안에 전류가 흐르는 고리 도선을 넣고 도선이 받는 토크를 측정하였다. 그리고 이를 통해 토크의 방향을 확인하고, 토크의 자기장, 전류에 대한 의존성을 알아보았다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 솔레노이드를 직류 이중 전원 장치의 한 쪽에 연결한다. 2) 전원 장치의 스위치를 켜고 전류계가 특정 값을 가리키게 한다. 3) 솔레노이드 안에 전류 천칭을 전류가 흐르는 쪽이 들어가게 놓는다. 4) 전류 천칭이 솔레노이드와 닿지 않고, 수평을 유지하도록 조정한다. 5).. Engineering/물리학 2022. 8. 5. 전기공학기초실험 | 인덕턴스의 특성 TIP 1. 직류 또는 교류호로에서 인덕턴스가 미치는 영향을 관찰한다. 2. 오실로스코프로 위상변화를 측정한다. 인덕터의 저항 인덕터는 철심둘레에 도선을 감아서 만들 수 있다. 감긴 횟수가 증가할수록 인덕턴스는 증가한다. 인덕터를 만들 때 사용한 도선의 지름은 인덕터에 흐를 수 있는 최대 전류와 밀접한 관계가 있으며 지름이 크면 클수록 흐를 수 있어 도선의 피복이 벗겨져 단락 되거나 도선자체가 끊어져 개방될 것이다. 낮은 전류가 흐르는 회로에서 얇은 도선이 감긴 인덕터를 사용한다. 도선의 저항은 길이에 비례함으로 도선이 많이 감긴 인덕터의 저항은 매우 크다. 인덕터는 인덕턴스와 저항성분이 동시에 존재한다. 실험 방법 실험 1 : 직류전류와 교류전류가 인덕턴스에 미치는 영향 1) 대용량 인덕터의 저항을 측.. Engineering/전자전기공학 2022. 7. 9. 기초전자재료실험 | 반도체 홀 측정 TIP 홀 효과(Hall effect)란 시료가 자기장 속에 놓여 있을 때, 자기장에 수직한 방향으로 전류를 흘려주면 자기장과 전류에 수직한 방향으로 전위차가 발생하는 현상이다. 이를 통해 반도체 그래핀 박막의 전하 운반자의 종류가 전자인지 정공인지를 구별 할 수 있고, 전하의 밀도와, 이동도를 실험으로 알아낼 수 있다. 반도체의 종류에는 불순물, 결함이 없는 순수한 Si로 이뤄진 진성 반도체(intrinsic semiconductor)와 순수한 Si에 적은 양의 불순물을 넣어 전자 혹은 정공의 농도를 높인 불순물 반도체(extrinsic semiconductor)가 있다. 진성 반도체는 Si 원자가 공유결합을 한 상태로 결정을 형성하고 있으며 전자는 0K에서 가전자띠 까지 채워져 있고 전자띠는 비어있다.. Engineering/전자전기공학 2022. 6. 12. 기초회로실험 | 테브닌과 노턴 등가회로 - 전압 및 전류의 측정 TIP 1. 테브닌의 등가회로 : 단일 전압원을 갖는 직류회로에서 테브난의 정리를 이용하여 등가전압과 등가저항을 구한다. 2. 노튼의 등가회로 : 한 개 이상의 전원을 포함하고 있는 직류회로에서 노턴의 등가전류와 등가저항을 해석적으로 구하고, 실험을 통하여 확인한다. Thevenin's theorem 어떠한 선형 능동 회로망을 전압원 Voc와 등가저항 R의 직렬연결로 대치 할 수 있다. 이것의 목적은 회로의 간단화로 부하저항에 걸리는 전압과 전류를 쉽게 구할수 있기 때문이다. 여기서 Voc는 주어진 회로망의 단자를 개방하였을 때 단자 사이에 나타나는 전압과 같고, R 는 회로망 내의 모든 독립전원을 죽였을 때 단자에서 바라본 등가저항과 같다. 프랑스의 학자인 테브난의 제안된 이 이론의 전자학에서 큰 기여.. Engineering/전자전기공학 2022. 6. 11. 신재생에너지실험 | 거리기능 및 광원 투사각으로서의 광전류 TIP 솔라 모듈과 광원의 각도에 따라 전류 값을 측정하고, 솔라 모듈과 광원 사이의 거리 차이에 따라 전류를 측정한다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 아래 그림처럼 셋팅하십시오. 2) 솔라모듈을 각도기 0˚에 맞추십시오. 그리고 램프로 빛을 비추십시오. 램프와 솔라모듈 사이의 거리는 약 50㎝ 입니다. 3) 광원투사각은 솔라 모듈을 비스듬하게 기울여 조정할 수 있으며 각도기로 광원투사각을 측정할 수 있습니다. 광전류를 서로 다른 광원 투사각에서 측정하십시오.(0˚와 90˚사이에서 10˚간격) 솔라모듈을 오른쪽과 왼쪽 모두 돌려서 측정하고 양방향의 평균값을 측정하십시오. 4) 램프와 솔라 모듈 사이의 거리를 조정하십시오. 그리고 광전류를 서로 다른 거리에서 측정하십시오.(50㎝와 150㎝사이의 10㎝ .. Engineering/에너지공학 2022. 5. 31. 에너지공학실험 | 풍력발전 - 풍력 측정 TIP 풍력발전기가 가장 효율적으로 전류를 발생시키는 날개 각도와 개수를 알아본다. 풍력 에너지는 지난 1000여년동안 인간의 활동에 큰 도움을 주어왔다.그러나 산업혁명과 함께 석유에너지의 개발로 지난 수십년동안 그 효용도는 크게 줄어 들게 되었다. 최근들어 환경문제의 대두와 함께, 각국은 재활용이 가능하고 무공해인 새로운 에너지의 형태를 추구하기 시작하였으며, 그러한 꿈의 에너지중의 하나가 풍력 에너지이다. 풍력발전기의 날개는 바람의 직진 운동을 회전력으로 바꿔주는 기능을 합니다. 선풍기의 원리를 역으로 생각하면, 날개의 두께ㆍ길이를 늘리거나 날개의 수를 늘려 바람이 닿는 전체 면적을 증가시키면 더 큰 회전력을 얻을 수 있으리라 기대할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 풍력발전기 키트를 조립한.. Engineering/에너지공학 2022. 5. 21. 전기공학기초실험 | 전력분석기 사용법 TIP 1. 3상 전력을 공부한다. 2. 각 전력계법에 의한 평형 3상 전력을 측정하는 방법을 공부한다. 3상 전력 3상 교류회로는 위상이 다른 3개의 단상 교류 회로를 한 개로 뭉친 것으로 왕복 6개 전선이 필요로 할 것이나 전선은 3개만 있어도 된다. 3상 교류회로에서 각 상의 기전력과 전류의 크기가 같고 위상만 2π/3(120°)일 때 평형(대칭) 3상 회로(balanced three phase circuit)라 하며, 그렇지 않을 때를 불평형 3상 회로(unbalanced three phase circuit)이라 한다. 실험 방법 1. 단상 전력분석 1) 다음과 같이 전력분석기를 결선한다. 2) 부하는 백열전구를 연결한다. 3) 전력분석기를 이용하여 전압, 전류, 유효전력, 무효전력, 역률을 측정.. Engineering/전자전기공학 2021. 7. 26. 일반물리학실험 | 솔레노이드 안의 자기장 TIP 1. 솔레노이드의 전류와 자기장사이의 관계를 알아보아라. 2. 솔레노이드에서 미터 당 도선이 감긴 수와 자기장과의 관계를 알아보아라. 솔레노이드란 도선을 나선과 같은 모양으로 촘촘하게 감아 놓은 것을 말하며 이번 실험에서 사용하는 금속 Slinky는 솔레노이드와 같은 모양으로 우리는 이것을 솔레노이드로 이용할 것이다. 도선에 전류가 흐르게 되면 솔레노이드의 내부에 자기장이 형성되며 이러한 솔레노이드는 전기회로에서 사용되거나 전자석으로 이용된다. 본 실험에서 우리는 솔레노이드 내부에 형성되는 자기장에 영향을 주는 요인들이 무엇인지 알아보고 솔레노이드의 여러 위치에서 자기장이 어떻게 변하는지 공부할 것이다. 여러분은 Slinky의 코일 속에 자기장 센서를 넣어 코일 속의 자기장을 측정할 수 있고 물리.. Engineering/물리학 2021. 5. 23. 이전 1 2 다음 반응형
