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전자기 진동과 교류2025.05.021. LC회로의 진동 LC회로는 축전기와 유도기로만 구성된 회로로, 충전된 축전기의 전하가 회로를 통해 반대편 충전판으로 이동하면서 전류를 형성하고 진동하게 된다. 이때 전압법칙과 회로의 에너지 보존 법칙을 이용하여 미분방정식을 유도할 수 있으며, 이를 풀면 회로에서 일어나는 진동 현상을 해석할 수 있다. 축전기의 전하, 전압 및 회로의 전류는 서로 {pi}/2의 위상차를 가지며, 회로에 저항이 없다면 진동이 끝없이 계속될 것이다. 2. 전기의 LC진동과 역학의 용수철 진동 비교 LC회로의 진동을 나타내는 미분방정식과 용수철에 매달...2025.05.02
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LC진동에 대해서2025.05.011. LC진동의 정성적 분석 축전기의 전기장과 유도기의 자기장이 진동하는 현상을 전자기 진동이라고 한다. 회로 내 전자기 진동이 일어날 때 회로가 진동한다고 한다. 진동하는 LC회로에서 에너지는 주기적으로 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이를 왕복한다. 저항이 없는 이상적인 LC회로에서는 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이에서 발생하는 에너지 전환 이외에 다른 에너지 전환은 없으며, 에너지가 보존되기 때문에 진동은 무한히 계속될 것이다. 2. LC진동의 정량적 분석 진동하는 LC회로의 전체 에너지는 유도기의 자기장에 저장된 ...2025.05.01
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[기계공학]진동 실험 예비 레포트2025.01.171. 진동 시스템의 고유 진동수 고유 진동수란 물체의 형상, 재질 및 구속조건 등이 주어지면 절대로 변하지 않는 고유의 값이며, 계의 자유 진동 주파수입니다. 1자유도인 경우에서 고유 진동수는 w_d = w_n sqrt(1-2 zeta)이며, 고유 진동수의 개수는 그 물체의 자유도만큼 존재합니다. 2이상의 자유도계에서 고유 진동수들은 진동의 정상적인 Mode들의 주파수입니다. 고유 진동수는 가장 낮은 값으로부터 시작하여 1차, 2차, ..., n차로 구분되며, 특히 1차 고유 진동수를 기본 고유 진동수라고 부릅니다. 2. 감쇠율(D...2025.01.17
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교류와 직류 그리고 강제 진동2025.05.011. 교류와 직류 교류와 직류는 전기 에너지를 공급하는 두 가지 주요 방식입니다. 교류는 시간에 따라 주기적으로 방향이 바뀌는 전류이고, 직류는 방향이 일정한 전류입니다. 발전소에서는 교류 형태로 에너지를 공급하는데, 이는 변압기를 통해 전압을 쉽게 변환할 수 있기 때문입니다. 2. 기전력과 전류 발전기에서는 회전하는 전류고리 안에 주기적으로 변하는 기전력이 유도됩니다. 이 기전력은 sin 함수 형태로 표현되며, 각진동수는 회전하는 고리의 각속도와 같습니다. 이렇게 생성된 교류 기전력에 의해 전류가 흐르게 되는데, 전류의 위상은 기...2025.05.01
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단조화 진동과 감쇠 운동 실험 보고서2025.01.021. 단조화 진동 실험을 통해 용수철의 복원력에 의해 단조화 진동하는 카트의 주기를 측정하였다. 용수철 상수를 측정하고 이를 통해 주기를 계산할 수 있었다. 실험 결과 용수철 상수와 주기는 실험 조건에 따라 큰 차이가 없었다. 2. 감쇠 진동 알루미늄 트랙 위에서 자석에 의한 맴돌이 전류로 인한 감쇠 진동 특성을 확인하였다. 자석과 트랙 사이의 거리가 가까워질수록 감쇠 계수가 증가하고 각진동수가 감소하여 주기가 증가하는 것을 관찰할 수 있었다. 3. 강제 감쇠 진동 감쇠 진동하는 카트에 외부에서 주기적인 힘을 가해 강제 감쇠 진동을...2025.01.02
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단진동운동실험 만점레포트2025.01.121. 단조화운동 변위가 시간에 대한 사인 또는 코사인함수로 표현되는 진동을 조화운동이라고 부른다. 일반적으로 물체에 변위를 주었을 때 그 변위에 비례하는 크기의 복원력이 작용하면 물체는 조화운동을 하는데, 탄성체의 역학적 진동 또는 전자기파가 대표적인 예시이다. 그러나 실제로 존재하는 진동체에서는 대부분의 경우 변위에 대한 복원력이 변위에 정확히 비례하지는 않으므로 완전한 조화운동이 아닌 경우가 많다. 2. 감쇠 조화 진동 단조화 운동은 이상적인 계, 즉 선형 복원력의 작용하에 무한히 진동하는 계를 다룬다. 그러나 실제의 경우에는 ...2025.01.12
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RLC회로의 감쇠진동2025.05.011. RLC회로의 감쇠진동 RLC회로에서 저항이 존재하면 전자기 에너지가 열에너지로 전환되어 빠져나가기 때문에 전하와 전류, 전압의 진동 진폭이 점차 줄어드는 감쇠진동이 발생한다. 감쇠진동을 기술하는 미분방정식은 L(d^2q/dt^2) + R(dq/dt) + q/C = 0이며, 그 해는 q = Qe^(-Rt/2L)cos(ω't + φ)로 표현된다. 여기서 ω'은 감쇠가 있을 때의 각진동수로 감쇠가 없을 때의 각진동수 ω보다 작다. 2. 저항소모율 RLC회로의 감쇠진동을 정량적으로 계산하기 위해서는 일률(저항소모율)에 관한 식을 세워...2025.05.01
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교류와 직류 그리고 강제 진동에 대한 정리2025.05.021. 교류와 직류 교류(alternating current, AC)는 시간에 따라 주기적으로 변하는 전류이며, 직류(direct current, DC)는 진동하지 않는 전류입니다. 우리나라의 경우 교류 전류의 진동수는 60Hz입니다. 교류를 사용하는 이유는 전류의 방향이 바뀌면서 도선 주위의 자기장도 방향이 바뀌기 때문이며, 이는 Faraday의 유도 법칙이 적용되기 때문입니다. 또한 변압기를 통해 전압을 자유롭게 조절할 수 있다는 장점이 있습니다. 2. 기전력과 전류 외부 자기장 안에서 전류고리가 회전하면 고리 안에 주기적으로 진...2025.05.02
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현의 진동2025.01.031. 현의 진동 이 실험은 현에서 전파하는 파동을 정상파가 형성되는 조건에서 관측하여 파동의 파장, 주파수와 전파속도와의 관계를 확인하는 것이다. 또한 파동의 전파속도를 현의 선밀도와 장력으로부터 구해 위의 방법으로 구한 전파속도와 비교하게 된다. 실험 1에서는 주파수를 바꿔 배의 수와 진동 길이를 관측했고, 실험 2에서는 배의 수를 고정시키고 추의 무게와 주파수를 바꾸면서 진동길이를 관찰했다. 이를 통해 주파수와 파장, 전파속도의 관계를 이해할 수 있었다. 1. 현의 진동 현의 진동은 음악 연주에 있어 매우 중요한 요소입니다. 현...2025.01.03
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고유진동수 결과보고서2025.01.141. 1자유도 진동계의 고유진동수 측정 실험 실험 방법으로 1자유도 진동계 고유진동수 측정 실험 장치를 이용하여 실험을 진행하였다. 스프링 강성을 측정하기 위해 자유 상태에서의 스프링 특성을 알기 위해 자유 상태에서의 길이를 측정하고, 장치를 수직으로 세워 질량이 하중을 받게 되어 처짐이 발생하는 것을 측정하였다. 추가 질량을 2개, 4개 추가하여 처짐 정도를 측정하여 강성계수를 계산할 수 있었다. 오실로스코프를 활용하여 변위에 따른 진동 파형을 측정하고, 주기를 계산하여 고유진동수를 계산하였다. 2. 실험 결과 정리 실험 결과를 ...2025.01.14
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