반응형 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. 일반물리학실험 | 암페어 법칙 Hall sensor 자계를 검출하는데 사용하는 센서로서 자계가 있는 곳에서 센서가 그 자계의 세기에 따라 전류를 유도하여 주는 것이다. 자계를 측정하는 센서로는 홀센서와 홀IC가 있다. 홀센서는 자계를 측정하여 유도되는 전류를 필터와 증폭기를 통하여 이용하여야 하지만 홀IC는 내부적으로 증폭기가 구성되어있다. 홀 센서에 공급되는 전류 일정 ; 외부 자기장에 어느 정도 비례한 일정한 출력 전압 얻음(홀 소자 자체의 비선형성 때문) 직선도선에서의 자기장 직선 도선 주위의 자침의 움직임 : 도선 주위에 놓인 나침반의 N극이 가리키는 방향을 따라 나침반을 옮겨가면 하나의 원이 그려진다. 이 선이 직선 전류가 만드는 자기장을 표시하는 자기력선이 된다. 1) 자기력선은 도선을 중심으로 하는 동심원이 된다. 2) .. Engineering/물리학 2022. 11. 20. 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. 일반물리학실험 | 헬름홀츠(Helmholtz) 코일 TIP 1. 헬름홀츠 코일에 의해 발생되는 자기장을 조사한다. 2. 헬름홀츠 코일간의 자기장의 세기를 측정한다. 3. 코일간의 떨어진 거리와 자기장의 세기를 이해한다. 헬름홀츠 코일은 각각 같은 반지름 R을 가지는 한 쌍의 코일이다. 두 코일은 보통 거리 L만큼 떨어져서 같은 축 상에 서로 평행하게 놓인다. 두 코일의 중간 지점에서 축을 따라 놓인 자기장은 다음과 같이 주어진다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) Pasco 550 universal interface를 컴퓨터에 연결하고, Pasco 550 universal interface와 컴퓨터를 켜라. 2) 바탕화면에서 Pasco Capstone을 실행하라. 3) Capstone의 왼쪽 상단의 장치 도구에서 Hardware Setup icon을 클릭하.. Engineering/물리학 2021. 5. 19. 일반물리학실험 | 이중코일에 의한 자기유도 TIP 이중코일을 이용한 자기유도현상을 통하여 패러데이 법칙과 렌츠의 법칙을 확인한다. 그림과 같이 마주보게 장치한 두 폐회로를 생각해 보자. 회로 1에는 저항, 전지, 스위치가 직렬로 연결되어 있고 회로 2에는 내부저항이 작은 검류계가 직렬로 연결 되어 있다. 회로 1의 스위치 S를 닫으면 회로 2에 연결된 검류계의 바늘이 순간적으로 움직이게 된다. 이것은 회로 2에 유도전류가 흐르고 있다는 것을 의미한다. 잠시 후 회로 1의 전류가 정상상태에 도달하면 검류계의 눈금은 원점으로 돌아가 유도전류가 없음을 나타낸다. 회로 1의 스위치 S를 열면 검류계의 바늘은 처음과 반대방향으로 움직이게 된다. 이 실험은 회로 1을 흐르는 전류의 변화가 회로 2에 유도전류와 유도기전력을 만들 수 있다는 사실을 보여준다. .. Engineering/물리학 2021. 1. 18. 일반물리학실험 | R-L-C 회로를 이용한 교류의 인피던스 측정 TIP 1. 일정한 진동수의 교류전류가 흐르는 R-L-C 직렬 회로의 인피던스를 구한다 2. 교류회로에서 저항, 콘덴서, 코일의 저항 성분인 임피던스를 측정하고, 교류를 구분하는 특성 중 하나인 위상을 측정하여, 임피던스에 따른 위상의 변화를 이해한다. 직류(DC)회로에서 금속 도체 내의 전자는 같은 방향으로 흐른다. 교류 (AC)회로에서는 한 방향으로 잠깐 흘렀다가 방향을 바꾸어 역방향으로 같은 시간동안 흐르고는 다시 방향을 바꾼다. 이러한 변화는 1초에 여러 차례 반복된다. 60Hz의 교류회로에서는 1초에 120번의 방향변화가 일어난다. 이와 같이 교류에서는 전압 E와 전류 I의 순간값은 계속 변한다. 따라서, 전압 E와 전류 I는 다음과 같이 표현할 수 있다. 실험 방법 1. 실험 과정 1) 적당한.. Engineering/물리학 2020. 11. 29. 일반물리학실험 | 솔레노이드 내부의 자기장 측정 TIP 1. 전류가 흐르는 솔레노이드의 내부에 형성되는 자기장을 측정함으로써, 전류가 흐르는 도선은 그 주위에 자기장을 생성한다는 것을 확인한다. 2. 자기장 내에서 전류가 흐르는 도선은 자기력을 받는다는 것을 확인하고, 이를 통해 자기력을 이해한다. 솔레노이드 내부에 ㄷ자형 도선을 가진 전류천칭을 넣고 솔레노이드와 전류천칭에 직류전류를 공급한다. 그러면, 솔레노이드에 흐르는 전류는 그 내부에 균일한 자기장을 형성하고,전류천칭에 흐르는 전류는 솔레노이드의 자기장에 내에 놓인 전류도선이 되어 자기력을 받아 천칭의 회전축을 대하여 회전하게 된다. 이때, 천칭이 회전하지 않도록 천칭의 한쪽에 분동을 올려놓으면, 분동의 중력에 의한 토크와 전류도선에 작용하는 자기력에 의한 토크는 회전평행을 이루게 된다. 이러한.. Engineering/물리학 2020. 8. 14. 일반물리학실험 | 모터와 발전기 모터는 원형이나 사각형의 코일에 전류를 흘려 보내줌으로써 자기장이 형성되고 양 쪽에 부착된 자석과의 인력으로 인해 이동하고 또 전류의 방향을 바꿈으로써 원래 가려던 방향의 자석과 척력이 작용하고 반대쪽의 자석과 인력이 작용하여 코일이 이동한다. 이것을 반복하면서 코일을 회전시키는 것인데 이때 전류의 방향을 계속 바꿔주어야 하므로 교류를 써야한다. 발전기는 전자기 유도 법칙에 의해서 자기장이 변화할 때 전류가 생기고 자속의 변화가 증가할 때 전류의 세기가 증가한다. 킥보드의 바퀴나 버스카드를 예로 들 수 있다. [일반물리학실험] 모터와 발전기 레포트 1. 실험 이론 및 원리 1.1. 실험 배경 모터는 원형이나 사각형의 코일에 전류를 흘려 보내줌으로써 자기장이 형성되고 양 쪽에 부착된 자석과의 인력으로 인해.. Engineering/물리학 2020. 7. 3. 일반물리학실험 | 유도기전력 TIP 시간에 따라 크기가 변하는 자기다발 속에 코일이 놓이면 기전력이 유도된다. 이 유도기전력이 자기장의 크기, 코일의 단면적 및 코일의 감긴 횟수에 따라 어떻게 변하는지를 측정하여 패러데이 유도법칙을 이해한다. 페러데이의 유도법칙 전류고리를 통과하는 자기장선의 수가 변할 때 이를 억제하는 방향으로 전류고리에 기전력이 유도되는 법칙이다. (엄밀히 말하면 ‘억제하는 방향으로～’ 이 말은 렌츠의 법칙이나 여기선 이를 페러데이의 유도법칙에 포함하였다.) 이를 정량적으로 설명한다면 다음과 같이 설명할 수 있다. 먼저 자기장수의 정의가 필요하므로 자기다발을 다음과 같이 정의한다. 그렇다면 페러데이 법칙은 ‘전류고리에 유도되는 기전력 의 크기는 전류고리를 통과하는 자기다발 ΦB의 시간변화율과 같다.’ 라고 설명 .. Engineering/물리학 2020. 4. 30. 일반물리학실험 | 자기장 변화에 의한 전자기 유도 TIP 1. 패러데이 법칙과 렌츠의 법칙을 이해한다. 2. 코일을 자석이 통과할때 자석을 코일이 통과할때 유도되는 기전력을 측정하고 자석과 코일의 방향에 따른 자기장의 세기와 방향을 이해한다. 전자기 유도 전류가 자기장을 형성한다는 사실이 알려지고 나서 자기장을 이용해 전류를 만들 수 있지 않을까 하는 의문이 자연스럽게 생겼다. 패러데이와 헨리는 각각 전선 코일 속에 자석을 넣었다 뺐다 하는 단순한 운동으로 전선 속에 전류가 흐른다는 사실을 발견하였다. 이때 기전력을 만드는 것은 코일에 대한 자석의 상대적인 운동에 의한 자기장의 변화이다. 자석이 도체 주위를 움직이거나 도체가 자석 주위를 움직이는 두 가지 경우 모두 전선에 기전력이 유도되며 도선에 유도전류가 흐른다. 도선에 흐르는 전류의 크기는 코일에 .. Engineering/물리학 2020. 4. 26. 이전 1 다음 반응형
