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[기계공학]에너지변환 실험 예비 및 결과레포트(수기)2025.01.171. 고분자전해질 수전해 및 연료전지 스택 고분자전해질 수전해 및 연료전지 스택의 모식도를 나타내고 각 부품의 역학과 특징을 설명하였습니다. 수전해 과정에서 수소와 산소가 생성되며, 연료전지에서는 수소와 산소가 반응하여 전기를 생산합니다. 각 부품의 역할과 특징을 자세히 설명하였습니다. 2. 자연에너지 변환 사례 자연에 존재하는 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환하여 실생활에 적용한 사례로 태양광 발전과 풍력 발전을 조사하였습니다. 태양광 발전은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 풍력 발전은 바람 에너지를 전기 에너지로 변환하...2025.01.17
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광에너지변환 실험 (페로브스카이트 물질 중심으로)2025.04.301. 페로브스카이트 태양전지 페로브스카이트는 일반적으로 칼슘, 티타늄과 같은 산화물로 구성된 형태로 존재한다. 현재는 같은 결정 구조를 가진 모든 물질을 의미한다. 페로브스카이트 태양전지의 기본 구조는 투명전극 / 전자 수송층 / 페로브스카이트 층 / 정공 수송층 / 금속 전극으로 이루어져 있다. 페로브스카이트 태양전지는 N형이나 P형 반도체의 접합이 없고, 광 활성층인 페로브스카이트 층에 태양광이 닿게 되면 전자가 발생한다. 전자는 전자 수송층을 통해 전극을 따라 흘러 전류를 발생시킨다. 2. 광전효과 광자는 빛의 진동수와 비례하...2025.04.30
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[일반물리학실험] 에너지 트랜스퍼 결과보고서2025.04.281. 물리학 실험 이 실험에서는 핸드 크랭크 발전기를 통해 역학적 에너지를 전기에너지로 바꾸고, 가열용 저항기를 통해 전기에너지를 열에너지로 바꾸어 에너지의 형태가 전환되는 것을 살펴보았습니다. 전기 에너지와 열에너지의 비교를 통해 에너지가 보존되는 것을 확인하였습니다. 시간이 지남에 따라 역학적 에너지가 전기에너지로 전환되고 열에너지로 전환되어 열량계의 물 온도를 27.13에서 29.03으로 상승시켰습니다. 전력 그래프의 면적을 통해 전기에너지를 구하였고, 열에너지 값과 비교한 결과 두 에너지 값의 오차율이 84.8%임을 확인하였...2025.04.28
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역학적 에너지 보존 실험 보고서2025.11.111. 역학적 에너지 보존 법칙 역학적 에너지 보존 법칙은 물체가 보존력만 받을 때 운동에너지와 위치에너지의 합이 일정하게 유지되는 물리 법칙입니다. 이 실험에서는 마찰력 등의 비보존력이 무시할 수 있는 수준일 때 총 역학적 에너지가 보존됨을 확인하고, 에너지의 형태 변환 과정을 관찰합니다. 2. 운동에너지와 위치에너지 운동에너지는 물체의 운동 상태에 따라 결정되는 에너지이며, 위치에너지는 물체의 위치나 상태에 따라 결정되는 에너지입니다. 역학적 에너지 보존 실험에서는 이 두 에너지 형태가 서로 변환되면서 총합이 일정함을 측정하고 분...2025.11.11
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교류회로의 전력과 변압기2025.05.131. 교류회로의 전력 RLC회로에서 에너지는 교류를 발생시키는 발전기에서 나온다. 이때 에너지의 일부는 축전기의 전기장에 저장되고 일부는 유도기의 자기장에 저장되며 나머지는 저항에서 열에너지로 소모된다. 정상상태에서 축전기와 유도기에 저장된 평균 에너지는 일정하게 유지되는데 발전기에서 저항으로 에너지의 알짜 전이가 일어나 전자기 에너지가 열에너지로 발산된다. 이때 저항에서 발생되는 에너지의 순간적인 비율은 P=I^2R로 나타낼 수 있다. 또한 평균 일률(P_avg)에 관한 식은 P_avg=I_rms^2R로 나타낼 수 있다. 2. 변...2025.05.13
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열의 일당량 실험 결과 분석2025.11.111. 열의 일당량 열의 일당량은 기계적 에너지가 열로 변환될 때의 변환 비율을 나타내는 물리량입니다. 1칼로리의 열을 발생시키는 데 필요한 일의 양을 정의하며, 약 4.186 줄(J)에 해당합니다. 이는 에너지 보존 법칙을 실험적으로 검증하는 중요한 상수로, 기계 에너지와 열 에너지 간의 동등성을 보여줍니다. 2. 에너지 변환 기계적 에너지가 열 에너지로 변환되는 과정을 의미합니다. 마찰이나 충돌 등의 과정에서 운동 에너지가 열로 전환되며, 이 과정에서 에너지는 보존됩니다. 열의 일당량 실험은 이러한 에너지 변환의 정량적 관계를 측...2025.11.11
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[A+]2024기계공학실험(에너지 변환 실험)2025.05.111. 연료전지 연료전지의 이론 전압은 1.23V로 구하였지만 실험 측정시의 전압은 약 0.6V로 이론값보다 낮게 측정되었다. 이는 전류밀도를 높여 운전하게 되면 전압이 급격히 떨어져 0V가 되는 전류밀도 값에 도달하는데, 연료인 수소의 공급속도가 반응에 의해 수소가 소모되는 속도보다 느리기 때문에 수소산화반응이 정상적으로 일어날 수 없게 되어 concentration loss가 발생하기 때문이다. 또한 수소가 전달되는 경로 길이에 따른 저항이 발생하여 오밍로스가 발생하며, 전류밀도가 작을 때 발생하는 활성화에너지 손실(Activat...2025.05.11
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차량 주행 간 진동에너지를 이용한 에너지하베스팅 시스템2025.05.041. 에너지 하베스팅 본 연구에서는 자동차가 노면을 주행 시 발생되는 진동에너지를 수집하여 전기에너지로 변환시키는 '에너지하베스팅 시스템'의 가능성을 확인하였다. 압전소자를 이용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하고 저장할 수 있는 회로와 진동수 조절이 가능한 가진기를 제작하여 압전소자에 가해지는 진동에너지를 조절하는 실험을 진행했다. 이를 통해 진동수와 전력생성량간의 상관관계를 확인하였다. 2. 차량 진동 에너지 차량 주행 시 발생하는 진동에너지를 전기에너지로 변환하고, 변환된 전기에너지를 차량 내부배터리 충전이나 차량 탑승 중에...2025.05.04
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광전효과 실험보고서2025.05.051. 광전효과 광전효과는 빛이 물질과 상호작용하여 전자를 방출하는 현상이다. 실험에서는 광자의 주파수(에너지)를 일정하게 유지하고, 물질과 광자가 충돌하여 방출된 전자의 운동에너지를 측정한다. 방출되는 전자의 운동에너지는 넓은 분포를 가지는데, 이는 물질과 광자의 상호작용에서 발생하는 다양한 에너지 소실 때문이다. 하지만 전자의 최대 운동 에너지는 광자의 에너지와 물질의 특성에 따라 일정하며, 이 최대 운동 에너지가 광전효과실험에서 중요한 지표로 사용된다. 2. 에너지 단위 변환 전자볼트(eV)는 1개의 전자가 1볼트의 전위에 의해...2025.05.05
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건국대학교 물리학및실험2 7주차 패러데이 법칙 실험 보고서2025.01.031. 패러데이 법칙 이 실험에서는 자기장 안에서 회전하는 코일을 통해 전자기 유도 현상을 확인하고, 발생하는 전위차를 측정하여 패러데이의 유도 법칙을 정량적으로 이해하고자 했습니다. 실험 결과 교류와 직류 모두에서 각속도와 유도 전압 간의 선형 관계를 확인할 수 있었으며, 이를 패러데이 법칙의 수식으로 설명할 수 있었습니다. 2. 교류 전압의 실효값 교류 전압은 파동 형태로 공급되므로 직류 전압과 달리 일정하지 않습니다. 따라서 교류 전압의 실효값을 구하여 직류 전압과 동등한 전력량을 계산할 수 있습니다. 실험에서는 교류 전압의 최...2025.01.03
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