반응형 일반물리학실험 | 교류 회로 TIP 저항 및 축전기(capacitor)로 구성된 직렬 R-C회로에서 교류 전압과 교류 전류를 측정하여 저항 R(resistance), 전기용량(capacitance) C의 특성을 이해하고 직류 회로와의 차이점을 배운다. 실험 방법 1. R 회로 1) R 회로를 구성하기 위해 빵판에 저항을 연결 한 후, 같은 라인에 전선을 꼽는다. 2) 전선에 각각 멀티미터, 직류 전원 공급기를 연결 하고 직류전원 공급기와 멀티미터를 연결한다. 3) 직류 전원 공급기로 0,1,2,3,4,5V를 공급하면서 I값을 멀티미터로 측정한다. 4) VR=RI공식을 이용해 I이론값을 계산한다. 5) 같은 방식으로 직류 전원 공급기 대신 함수 발생기를 연결한다. 같은 진동수 일 때 측정하여야 하므로 100Hz로 고정시킨다. 하지만 .. Engineering/물리학 2024. 2. 21. 전기물리학실험 | 커패시터 및 커패시터회로 TIP 1. RC의 회로에서의 실험적 시상수를 측정해 보자. 2. 저항과 축전기의 소자의 실제 값과 예측한 값의 시상수를 비교해 보자. 시상수 1차 지연 요소에서 입력 신호가 달라졌을 때 출력 신호가 정상 상태에 도달하기까지의 과도기간에서의 현상의 상태를 아는 가늠이 되는 상수. 예를 들면 전기 회로에서의 일례로서 R과 L의 직렬 회로에 대해서는 직류 전압 V를 가한 직후부터 시간 t의 경과에 의한 전류 i의 변화는 가 되어 그림과 같이 변화하는데, 이 때 전류가 정상값의 63.2%에 이르기까지의 시간 τ=L/R[s]가 시상수이다. 일반적으로 시상수가 클수록 정상값에 이르기까지의 시간이 길어지고, 이 값은 제어계 또는 전기 회로의 조건에 따라서 결정된다. 실험 방법 1. 실험 절차 1) 회로를 처럼 연결.. Engineering/물리학 2021. 10. 3. 화공생물공학기초실험 | 고분자를 이용한 축전기(Capacitor)의 제작과 정전용량(Capacitance) 측정 Capacitor란 금속판 사이에 절연체를 넣고 전극판에 대전시켜 전하를 저장하는 전기소자이다. 본 실험에서 Capacitor 제작을 위해서 절연 특성을 갖는 PVA를 바 코팅을 통해 박막성형하여 이용하였으며 여기에서 PVA가 유전체 역할을 한다. 유전체란 절연 재료로 분리된 2개의 평행한 도체판으로 구성된 전기 소자이다. 축전기의 유전체는 절연체로 전자가 통과할 수 없다. Capacitor가 전원에 연결되어 충전되면 서 전자가 한 도체판에서 다른 도체판으로 전선과 전원을 통해서 이동하는데 축전기의 전압과 전원의 전압이 같아지게 되면 전자의 이동이 멈추게 된다. 축전기가 저장할 수 있는 단위 전압 당 전하의 양을 정전용량(Capacitance)이라고 하며 C로 표시한다. 즉, 정전용량은 전하를 저장하는 .. Engineering/화학생물공정 2021. 3. 23. 일반물리학실험 | RC 시상수 측정 TIP 직류전원에 의해 축전기에 전하가 충전되는 양상을 관찰하고, R-C회로의 전기적 특성을 대표하는 시상수를 측정하여 축전기의 직렬, 병렬연결에 대한 등가 전기용량을 알아본다. 축전기와 전기저항으로 구성된 ,R-C회로에 키르히호프 제2법칙을 적용하면 이 된다. 기전력 E의 전지로 충전할 경우와 완전 충전 후 전지 없이 방전시킬 경우 축전기 양단 전위차 V(t)(또는 축전기에 충전되는 전하량 Q(t))의 시간에 따른 변화는 각기 다음과 같다. 여기서 T=RC는 R-C회로의 시간상수이다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) DataStudio를 통해 그림과 같이 되도록 100Ω의 전기저항과 100㎌ 축전기를 인터페이스상에서 연결한다. 2) switch를 끊어 놓은 채로 축전기의 양단을 연결함으로써 축전기를 완.. Engineering/물리학 2021. 2. 16. 일반물리학실험 | 축전기의 충방전 TIP 축전기의 충전과 방전현상의 관측을 통하여 그 변화가 지수함수를 따르는지 확인한다. 또한 시간 상수의 의미를 확인한다. 두 도체판 사이에 두고 전압을 걸면 은극에는 (-)전하가 양극에는 (+)전하가 같은 크기로 모인다. 이 때 모이는 전하량은 전압에 비례한다. 축전기는 이런 원리를 이용하여 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다. 이상적인 평행판 축전기의 경우, 축전기의 전기용량 C의 크기는 면적에 비례하고, 전극사이의 거리 d에 반비례한다. 전극 사이의 유전체의 유전율을 라고 하면, C =A/d 이다. 충전기의 충전하려면 도체판에 기전력 원을 연결해야 한다. 직렬로 축전기를 연결하고 스위치를 닫아 회로를 연결하면 기전력원은 회로에 전류를 흐르게 하고 축전기의 판 위에 +q 와 -q 전.. Engineering/물리학 2020. 8. 22. 일반물리학실험 | 교류 회로에서의 축전기와 유도기 TIP 교류 회로에서 축전기와 유도기의 역할을 알아보고, 축전기 또는 유도기가 있을 때 전압과 전류의 위상차를 알아본다. 교류 회로교류 전기를 공급하는 교류 전원과 회로 소자들로 구성된다. 교류 전원의 출력은 사인파 모양이며 시간에 따라 다음과 같이 변화한다. 이 때 v는 순간 전압, Vmax는 교류 전원의 최대 전압, f는 진동수이다. 순수 저항 회로에서 전류와 전압은 시간에 따라 동일하게 변하기 때문에 서로 보조를 맞춘다. 전류와 전압이 동시에 최댓값에 도달하므로 전류와 전압은 위상이 같다고 한다. 축전기가 있는 교류회로에서는 전류와 전압이 동일하게 변하지 않는다. 축전기 양단에 전압이 걸리면, 교류 전압은 전류가 최댓값에 도달하고 시간이 약간 지나서 최댓값에 도달한다. 이 때 걸리는 시간은 1/4주.. Engineering/물리학 2020. 7. 20. 일반물리학실험 | 쿨롱의 법칙 TIP 1. 쿨롱의 법칙은 두 전하의 크기에 비례하고 두 전하 사이의 거리의 제곱에 반비례하는 힘으로 나타낸다. 두 전하 사이의 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 확인한다. 2. 평행판 극판을 사용하여 직접적으로 쿨롱의 힘을 측정하여 쿨롱의 법칙을 이해한다. 자석은 같은 극을 밀어내고 다른 극끼리는 당긴다는 것을 알고 있다. 전기 현상의 요인을 전하라고 부르며 전하는 질량과 같이 입자가 갖는 한 속성이다. 전하를 띤 물체를 대전체라고 한다. 이러한 대전체 사이에도 힘이 작용하며 같은 종류의 전하 사이에는 서로 미는 힘이, 다른 종류의 전하 사이에는 서로 끄는 힘이 작용한다. 쿨롱은 이와 같은 전기힘이 두 대전체가 띤 전하량과 대전체 사이의 거리에 의해 어떻게 다른지를 실험을 통하여 조사하였다. 전기적 힘의 크.. Engineering/물리학 2020. 4. 22. 공학물리학실험 | 축전기와 정전용량 TIP 두 도체 사이에 전위차를 가할 때 두 극판에는 똑같은 크기의 반대부호인 전하량이 대전됨을 이해하고 두 전하량 사이에 작용하는 힘을 이용하여 평행판 축전기의 정전용량을 측정하고 이론치와 맞는가를 확인한다. 여러분은 활 시위를 당기거나 스프링을 늘리거나 가스를 압축하거나 책을 들어올림으로서 (역학적 혹은 탄성)위치에너지의 형태로 에너지를 저장할 수 있다. 마찬가지로 전기장내에서 위치에너지로 에너지를 저장할 수 있는 장치가 바로 축전기이다. 예를들어, 휴대용 사진기의 밧데리 동작 플레시 장치에는 축전기가 있다. 전하는 충전되는 동안 상대적으로 천천히 축적되고 축적되는 만큼 전기장이 올라간다. 축전기는 단지 포텐셜에너지를 축적하는 저장소를 넘어 오늘날 매우 많은 분야에 활용되고 있다. 또한, 예를들어, .. Engineering/물리학 2020. 3. 14. 이전 1 다음 반응형