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[ 한국공학대 ][ 예비, 결과 보고서 ] 휘스톤브릿지

실험제목: 휘스톤 브리지를 이용한 전기저항 측정(실험조: x조)(예비 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험 목적본 실험에서는 휘스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지의 저항체의 전기저향을 측정한다. 또한, 저항값을 표시한 색코드(color code)를 읽는 방법을 익힌다.2. 이론휘스톤 브리지는 저항을 정밀하게 측정할 수 있도록 만들어진 장치이다. 휘스톤 브리지는 [그림 13-1 (a)]와 같은 회로도로 나타낼 수 있으며, 이 회로에 흐르는 전류는 위와 아래, 두 갈래로 나뉘어 흐른다. 이 중 위쪽 회로를 한 개의 저항선으로 구현한 것이 습동선형 휘스톤 브리지 [그림 13-1 (b)]이다.휘스톤 브리지는 [그림 13-1(a)]에서 전류계에 전류가 흐르지 않는 상황( )을 만들어서 미지의 저항을 구하도록 고안되었다. 이 상황에서는 점 a와 점 b 사이에 전류가 흐르지 않으므로 두 점 a와 b의 전위는 같아야 한다. 다르게 표현하자면, 점 C에서 점 a와 점 b까지의 전압강하가 서로 같아야 한다 (). 이들 전압강하 에 대한 옴의 법칙으로부터(13-1)이고, 이므로(13-2)가 성립한다. 한편, 은 와 를 의미하기도 한다. 이 결과를 식 (13-1)과 식 (13-2)에 대입하고 두 식의 비를 취하면,(13-3)을 얻는다. 즉,(13-4)이다. 그러므로, 이면 미지의 저항 를 나머지 저항값을 통해서 구할 수 있다.그런데 본 실험에서, 저항 는 이미 알고 있는 저항값이고, 과 는 저항선의 길이에 관련되어 결정되는 저항값이다. 그러면 저항에 대한 정의를 통해, 과 가 어떻게 저항선의 길이와 관련되는지 알아보고, 그 값을 계산해 보자.[그림 13-2]는 길이가 이고 단면적이 A인 저항선(니크롬선)을 나타낸다. 저항값은 저항체의 단면적에 반비례 하고 길이에 비례하므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.(13-5)여기서, 비례상수는 물질의 비저항(resistivity)이다. 저항선의 단면적이 고르다고 가정하면, 저항선의 길이에 비례하는 저항 과 를 구할 수 있다. 두 저항의 길이를 각각 과 라고 하면,, (13-6)이 되고, 두 저항의 비는(13-7)이다. 그러므로 식 (13-4)에서 미지의 저항 는 와 저항선의 길이의 비 (/ )로 표현된다.(13-8)3. 장치 및 기구1. 직선 니크로선 저항2. 전류계3. 휘스톤브릿지 상자4. 미지저항 상자5. 기지저항 상자6. 전원공급장치7. 10OMEGA 저항체(R _{L}) --> ( 실험에 쓰이지는 않음)4. 실험방법(1) [그림 13-1 (b)]와 같이 회로를 연결한다.(2) 저항 에는 촉정하고자 하는 미지 저항을 연결하고, 에는 표준저항(기지 저항)을 연결한다.는 기지저항 상자에서 임의의 저항을 선택하여 사용하고, 미지 저항은 미지 저항 상자에서측정하고자 하는 번호의 저항을 선택하여 사용한다. 저항의 선택은 저항 상자 위에 여러 저항 중하나에 연결선 플러그를 삽입하여 결정할 수 있다.(3) [그림 13-1 (b)]처럼 점 a와 점 b 양단에 전류계를 연결하고, 점 c와 점 d 양단에는 전원 공급 장치(power supply)를 연결한다.(4) 전원의 전압을 0V에 맞추고 전원을 켠다. 전압을 3V 이내로 조정한다.(5) 전류계에 연결되어 있고 움직이는 금속 probe를 b의 선저항인 니크롬선에 접촉시키면서 전류계 바늘의 움직임을 살핀다. 전류계 바늘의 움직임이 크므로 전압은 항상 최소값을 유지한다.(6) 니크롬선에 접촉시킨 금속 probe를 움직여서 전류계의 바늘이 중앙(영점)을 지시하도록 조절한다. 전류계가 중앙을 지시하면 접점(b)를 기준으로 니크롬선 저항 양단의 길이 과 를 측정한다.(7) 다른 미지 저항을 위에서 언급한 한계를 넘어서지 않는 범위 내에서 선택하여 변경한다.아울러 표준저항 도 기지저항 상자에서 임의로 선택하여 연결하고, 과정 (2) ~ (6)을 반복하여 측정한다.(8) 측정된 과 의 비를 식 (13-8)에 대입하여 미지 저항의 값을 구하고, 이 값을 미지 저항에 표기된 띠를 통해 읽어낸 값과 비교하여 보아라.실험제목: 휘스톤 브리지를 이용한 전기저항 측정(실험조: x조)(결과 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과6조 실험 조원:1. 실험값2. 계산 및 결과3. 결론이 실험에서는 휘스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지의 저항체의 전기저향을 측정하는 실험을 진행했습니다.습동저항선 도선의 비저항과 단면적, 그리고 습동 저항선의 단면적(직경) 또한 일정하다고 가정하여 이론에 기재된 공식을 참고하였습니다.앞서 언급한{R _{1}} over {R _{2}} `=` {L _{1}} over {L _{2}}식을 이용하여R _{x}를 계산하였고R _{x}를 실제로 측정하여 그 값의 오차율을 계산해보는 실험을 진행했습니다.이론값(Ω)실험값(Ω)오차6번300381.2927.10%5번700815.6216.52%4번500592.1218.42%3번200235.8717.94%2번9001104.2522.64%1번400461.6515.41%위 표와 같은 결과를 얻을 수 있었습니다.4. 토의휘스톤브릿지의 특성상 매우 정밀한 저항값이 나와야 된다고 생각하지만 실험의 결과에서는 매우 큰 오차를 보이고 있었습니다.

공학/기술| 2024.03.02| 9페이지| 2,000원| 조회(224)

전기저항, 휘스톤 브리지, 대학물리학실험2

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[ 한국공학대 ][ 예비, 결과 보고서 ] 키르히호프 보고서

실험제목: 키르히호프의 법칙(실험조: x조)(예비 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험 목적키르히호프의 법칙을 이용하여 한 분기점에 들어오는 전류의 양과 나가는 전류의 양을 계산하여 확인하고, 이 값을 측정한 전류의 양과 비교함으로써 키르히호프의 법칙을 검증한다.2. 이론(1) 키르히호프의 법칙제 1법칙) 한 분기점에 들어오는 전류의 합과 나가는 전류의 합은 같다. 즉,(14-1)제 2법칙) 어느 폐회로 내에서 모든 기전력의 합 E와 저항 등에 의한 전압강하의 합은 0이다. 즉,(14-2)(2) 이론적 해석[그림 14-1]의 분기점 M에 키르히호프의 제 1법칙을 적용하면 다음의 식을 얻는다.(14-3)[그림 14-1]의 2개의 폐회로에 키르히호프의 제 2법칙을 각각 적용하면,로부터 (14-4)로부터 (14-5)를 얻을 수 있다.한편, 식 (14-3)으로부터 을 얻어내고, 이를 식 (14-4)에 대입하여 정리하면(14-6)이 된다. 식 (14-4), 식 (14-5), 식 (14-6)을 연립하여 풀면.(14-7)을 얻고, 이 결과를 식 (14-3)에 대입하면(14-8)을 얻을 수 있다.3. 장치 및 기구4. 실험방법(1) 주어진 저항 , , 3개를 저항에 새겨진 색 저항 띠를 읽고, 저항 표를 이용하여 저항값을 파악한 다. (실험 데이터 1에 기록) 또한 주어진 건전지의 전압을 전압계를 이용하여 측정하고 데이터 2에 기록 한다.(2) 데이터 1과 데이터 2를 이론식 식 (14-7)과 (14-8)에 대입하여 전류의 이론값을 구한 뒤, 이 값을 데이터3에 기록한다.(3) 건전지와 저항을 키르히호프 실험 측정 장치 판에 장착한 후에 분기점 N의 , , 에 전류 측정잭을 꽂아 전류 , , 를 측정한다. 실험 조원이 돌아가면서 측정을 5회씩 시행하여 데이터 4에 기록한다.(장착된 전류계의 단위가 임을 주의한다. 검류계의 우측 하단에 의 표기는 검류계 양단의 값이 - 50와 + 50 임을 의미한다. 여기서 FS는 FullScale을 의미한다.)(4) 분기점 M의 , , 에 전류 측정 잭을 꽂아 각각 5회 측정하여 데이터 4에 기록한다. 여기서과 의 값을 평균하여 을 구하고, 같은 방법으로 와 를 구한다. 측정된 전류 값을데이터 5에 기록한다.(5) 데이터 3과 5를 이용하여 이론값과 측정값을 비교하여 결론을 구한다.(주의) 건전지를 실험판에 장착할 때는 과 를 아래 그림과 같이 같은 방향으로 장착한다.실험제목: 키르히호프의 법칙(실험조: x조)(결과 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험값2. 계산 및 결과3. 결론이번 실험을 통해 키르히호프의 제1법칙(전류법칙)과 제2법칙(전압법칙)을 확인할 수 있었으며 키 르히호프의 법칙들을 실험을 통해서 증명할 수 있었다. 즉, 키르히호프의 법칙을 이용하여 한 분기점에 들어오는 전류의 양과 나가는 전류의 양을 계산하여 확인하고, 폐구간 내에서 모든 기전력의 합 E와 저항 등에 의한 전압 강하의 합하여 확인하였다. 이 값을 측정한 전류의 양과 비교함으로써 키르히호프의 법칙을 검증했다.4. 토의측정값은 산출된 이론값과 비교했을 때 상당히 큰 오차를 가졌지만 오차를 제외하고 실험 값을 통해 키르히호프 법칙이 성립함을 확인하기에 충분한 값 이였다.그러나 전압과 전류를 측정하는 과정에 있어 소수점 단위를 확인하기 어렵고 많은 데이터를 실험중에 기록해야하는 만큼 더 정확한 전자식 전류계 또는 전압계를 통해 데이터를 기록한다면 더 적은 오차의 실험결과를 얻을 수 있을 것이다.

공학/기술| 2024.03.02| 8페이지| 2,000원| 조회(135)

물리학, 키르히호프, 대학물리학실험2

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[ 한국공학대 ][ 예비, 결과 보고서 ] 최종 등전위선 측정

실험제목: 등전위선 측정(실험조: x조)(예비 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험 목적전류가 흐를 수 있는 도전판 위에 다양한 전극이 만드는 등전위선의 형태를 관찰하고 이를 통해 전기장 및 전위의 물리적 의미를 이해한다.2. 이론(1) 전위(Electric Potential)전위의 단위는 볼트(Volt)로 우리에게 친숙한 물리량 중 하나이다. 전류는 전하운반체의 흐름으로 물이 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르듯이 언제나 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 따라서 전위의 차이(전위차)가 없다면 전류는 흐르지 않는다. 따라서 어떤 두 점 A, B를 도선으로 연결했는데 전류가 흐르지 않는다면 두 점은 전위가 같다는 것을 알 수 있다. 이런 점들이 모여 어떤 곡선을 이룰 때 이 선을 등전위선이라 부른다. 본 실험에 서는 이와 같은 사실을 이용하여 전류가 흐르는 도전판 위에 형성된 등전위선을 실제로 구해보는 실험이다.(2) 전위의 생성전위는 전하들의 분포에 의해 생성된다. 예를 들어 전하량 q인 정전하가 있다면 전하로부터 r만큼 떨어진 지점의 전위 V는 다음과 같다.(11-1) .식 (11-1)에서 k는 좌우변의 차원을 같도록 하는 비례 상수로 본 실험에서 구체적인 값은 필요하지 않으며, 중요한 사실은 k가 상수이므로 전위 V는 오로지 떨어진 거리 r과 전하량 q의 함수라는 것이다. 따라서 원점에 전하량이 q인 점전하가 있는 경우. 원점을 중심으로 같은 거리에 놓인 점들의 집합(원 또는 구)은 모두 전위가 같다. 따라서 등전위선은 [그림 11-1]과 같다.[그림 1] 점전하 g가 만드는 등전위 선들3) 전기장과 전위의 관계만약 원뿔 모양의 산이 있다면 그 산의 등고선(=같은 높이를 연결한 선)은 [그림 11-1]과 같으며, 이때 q가 있는 지정은 산 정상이 된다. 만약 원뿔 모양의 산 표면에 공을 놓는다면 공은 아래 방향(기울기가 가장 큰 방향=등고선과 수직인 방향)을 향해 굴러갈 텐데, 이는 공이 받는 힘의 방향이 등고선과 수직임을 의미한다. 이와 같은 현상은 전위에 의한 전하의 운동과 동일하다. 만약 [그림 11-1]의 임의의 위치에 전하량이 Q인 점전하가 있는 경우, 전하 Q는 전위의 변화가 가장 큰 방향, 즉 등전위선과 수직한 방향으로 힘을 받게 된다. 이때 점전하 Q가 받는 힘을(11-2) .와 같이 나타낼 수 있으며, 여기서 는 가 있는 지점의 전기장이다. 이 전기장 는 전위와 마찬가지로 전하 q에 의해 주변 공간에 생성된 전기적 특성을 나타내는 양으로 그 방향은 힘의 방향과 평행하므로 언제나 그 지점을 지나는 등전위션에 수직이다.여러 개의 점전하로 이루어진 일반적인 전하 분포에 의한 전기장과 전위는 매우 복잡한 형태를 된다.3. 장치 및 기구1. 도전판2. 전원장치3. 10 저항4. 전류계5. 고정 검침봉6. 다양한 전극4. 실험방법(1) 도전판[얇은 알루미늄(AI)이나 크롬(Cr)이 코팅된 유리판]을 [그림 2]와 같이 사각접시의 바닥에 놓는 다. (얇은 도전판은 코팅 부분이 위쪽을 향하게 하고 그 뒷면에 그래프용지를 놓아 위치 눈금을 읽을 수 있도록 한다. 그리고 다른 그래프용지 위에 읽은 위치의 좌표를 표시한다.)* 주의: ① 금속이 코팅된 유리판은 전도용액(물, 소금물 등)을 절대 사용하지 않는다.② 가해주는 전압은 5V 이내로 한다. 이러한 조건에서 검류계의 바늘이 움직이지 않는다면 도전판이 유리면인지 금속이 코팅된 면인지 확인한다. 추가적으로 점검하여야 할 사항은 고정 전극의 3개의 발 중에서 도전판에 접촉하는 금속극의 접촉이 제대로 되었는지의여부이다. 이러한 접촉이 좋지 않은 경우에는 고정 전극을 살짝 누르면서 검침봉을움직여 전류의 흐름을 측정한다.③ 본 실험에서 사용하는 전류는 마이크로암페어 정도의 작은 전류이므로 도전판 표면에 묻은지문조차도 실험에 지대한 영향을 줄 수 있다. 따라서 측정하기 전에 표면을 깨끗이 하고측정 시 손가락을 접촉하여 손에서 나오는 기름으로 도전판이 오염되지 않도록 주의한다.(2) [그림 2]와 같이 고정전국 a와 b에 전원을 연결하여 전압을 5V이하로 조정한 후 전원을 off로 놓는다. (고정전극 모양은 원형으로 선택한다.)(3) 전원을 on으로 하고 전원장치의 전압을 확인한 다음, 고정 검침봉을 적당한 곳에 고정한다. (편의상 고정 검침봉의 끝점을 전극 a,b를 잇는 직선 위의 어느 한 점에 정하는 것이 편리하다.)(4) 이동 검침봉의 끝점을 고정 검침봉 주위에서부터 적당히 이동하면서 전류계의 바늘의 상태를 확인한다.바늘이 심하게 움직이지 않는 곳은 등전위점에 가까이 왔음을 의미한다. 다시 정밀하게 그근처에서이동검침봉을 움직여가며 검류계의 바늘이 0을 가리키는 위치를 유리판 아래에 있는 그래프용지의 눈금으로 읽은 후, 새로운 그래프용지에 잘 표시하여 둔다.(5) 고정 검침봉은 그대로 둔 상태에서 이동 검봉을 [그림 2] 도전판의 세로 방향으로 약 1~ 2cm간격으로 등전위점을 찾아 그래프용지에 표시한 후, 이 점들을 이어 하나의 등전위선을 그린다.(6) 고정 검침봉을 [그림 2]의 a 근처에서부터 b방향으로 약 1~ 2cm 간격으로 적당히 이동하여 다시 고정하여 놓고 과정 (4), (5)를 반복한다.(7) a,b의 전극 끝에 적당한 모양의 전극을 임의로 선택하여 설치하고 다시 과정 (4), (5), (6)을 반복한다.(8) 전기력선과 등전위선이 수직인 관계를 이용하여 등전위선이 그려진 그래프용지 위에 전기력선을 스케치한다. 스케치할 때 전기력선과 등전위선의 교점에서 두 선분이 만남이 수직인지 확인하고 직각 표시를 한다. 여러 고정 전극의 모양에 따른 전기력선의 변화에 대하여 토의한다.(9) 전기력선을 스케치할 때는 다음 사항을 따른다.- 전기력선과 등전위선은 항상 수직으로 교차하므로 교차점에 직각 표시를 한다.- 전극의 모양이 원형인지 직사각형인지 정확하게 그린다.- 전극에 연결된 전원의 극성 +, - 를 전극에 표시한다.- 전기력선의 방향은 +극에서 -극으로 -와 같이 방향 표시를 한다.- 전기력선은 한 전기극면에서 시작하고 다른 전기극면에서 끝나도록 스케치하여 연결한다.실험제목: 등전위선 측정(실험조: x조)(결과 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험값, 2. 계산 및 결과3. 결론2차원 상에서 전위의 차가 없는 지점을 등전위선이라 정의한다. 그리고 전기장은 전위와 수직하게 된다. 이 때 전기장과 전위의 관계식을 나타내보면V= int _{} ^{} {dV} =- int _{} ^{} {{vec{E}}}·d {vec{s}}이 된다. 이를 다시dV=- {vec{E}}·d {vec{s}}로 나타내주면, 전위의 변화가 없다면{vec{E}}와d {vec{s}}가 수직이 된다는 사실을 알 수 있다. 이번 실험에서는 이 원리를 사용했다. 등전위가 된다면, 즉dV=0이 될 것이고, 검류계가 0을 가리키는 부분을 찾아나가야 한다. 지침봉으로 몇 개의 점들을 찾아 표시하고 그 점들을 연속적으로 이어지도록 하여 등전위선을 그린다. 그리고 이 등전위선과 수직하도록 전기력선을 그려주면 위와 같은 결과를 얻어낼 수 있게 되는 것이다. 이 실험을 통해 등전위의 방향으로는 전류가 흐르지 않음을 확인할 수 있었다.

공학/기술| 2024.03.02| 8페이지| 2,000원| 조회(129)

등전위선, 물리학, 대학물리학실험2

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[ 한국공학대 ][ 예비, 결과 보고서 ] 지구 자기장 측정

실험제목: 지구 자기장 측정(실험조: x조)(예비 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험 목적전류가 흐르는 도선 주위에 발생하는 자기장을 측정하여 지구에 의한 자기장의 수평 성분의 세기를 계산한다.2. 이론나침반을 지면과 수평하게 놓으면 나침반의 바늘이 언제나 북쪽을 가리키는 것을 볼 수 있다. 이러한 나침반의 방향이 자기장의 방향과 일치한다는 사실을 생각해보면 지구의 남극이 실은 자석의 N극에 해당하며 북극이 S극에 해당한다는 사실을 알 수 있다.외르스테드는 전류가 흐르는 도선 근처에서 나침반의 바늘이 북쪽을 가리키지 않는다는 사실을 발견하였다. 이는 전류 근처에 자기장이 형성되었음을 의미하였고, 전류에 의해 형성되는 자기장은 비오-사바르의 법칙을 이용하여 계산할 수 있게 되었다.[그림 1]과 같이 전류가 흐르는 도선에서 매우 작은 길이 dl에 의해 발생하는 매우 작은 자기장 dB는 다음과 같이 비오-사바르의 법칙으로 표현된다.(15-1) .즉, 도선의 미소 길이 벡터 에 전류 I가 흐를 때 이 미소 길이의 위치로부터 벡터 만큼 떨어진 곳의 자기장의 크기는(15-2) .이고, 방향은 과 이 만드는 평면에 수직(그림에서 지면에서 나오는 방향)이다. 여기서 는 과 의 사잇각이다.전체 도선에 의한 자기장은 위의 미소 도선을 모두 더한 결과이므로 이를 극한으로 나타내면 다음과 같은 적분식이 된다.(15-3)[그림 2]와 같이 반지름의 길이가 R인 원형 도선에 전류가 흐를 때 중심에서의 자기장의 크기를 알아보자.그림의 미소 도선에 의한 중심에서의 자기장의 크기는(15-4)이며, 도선의 중심에서 모든 미소 도선에 의한 자기장의 방향은 지면에서 나오는 방향이다. 이를 원형 도선에 대해 더하면 다음의 식을 얻을 수 있다.(15-5)만약 원형 도선이 회N 감겨있다면 전류가 N배가 되므로 구하는 자기장은 다음과 같다.(15-6)지구 자기장 B. 와 고리에 의한 자기장 B가 서로 수직으로 걸려있는 경우 나침반은 두 값의 벡터 할 방향으로 편향되어 다음 [그림 3]과 같이 된다. 이 경우,(15-7)이므로 구하는 지구 자기장의 크기는 다음과 같다.(15-8)단, 진공투자율은 = 으로 주어진다.3. 장치 및 기구-지구 자기장측정 장치-전원공급장치-저항체-전류계-버니어 캘리퍼스4. 실험방법(1) 회로를 구성한 후, 전원은 OFF로 놓는다. 그리고 전압 조절 knob도 0으로 놓은 후, 나침반이 수평이 되도록 잘 조절한다.(2) 원형 도선에 전류가 흐르지 않을 때 원형 도선 내의 나침반이 지시하는 방향은 지구 자기장 와 같은 방향이어야 된다. 한편 원형 도선에 전류가 흐를 때 생기는 자기장은 원형 도선이 형성하는 원형면에 수직방향이 된다. 원형 도선이 만드는 자기장 B는 지구자기장과 수직이어야 측정이 가능하다. 따라서 나침반을 가만히 놓아두면 나침반이 북쪽을 지시하므로, 나침반이 움직이지 않도록 주의하면서 원형 도선 을 천천히 돌려서 [그림 4]와 같이 원형 도선 면이 나침반 지시방향에 놓이도록 조정한다. 즉, 동쪽 또는 서쪽 방향으로 원형 도선 면이 향하도록 한다.(3) 먼저 N= 10에 연결한 후 전원을 공급한다. 전압을 0V에서 서서히 증가시키면서 전류계의 방향과 나침반의 움직임을 관찰한다.(4) 전류계의 움직임이 오른쪽으로 증가하는 방향이 아니면 즉시 전원을 끄고 전류계의 +. - 연결을 교환한다.(5) 전류계의 전류값을 증가시키면서 읽고, 그때 나침반이 돌아간 각도를 읽어 기록한다.(6) 코일의 감은 횟수를 20회, 40회로 변화시켜 실험을 반복한다.(7) 원형 도선 코일의 직경을 일반 자나 버니어캘리퍼스를 사용하여 측정한다. 측정할 때 원형 도선에 감겨 있는 코일이 눈에는 보이지 않으나 감겨있는 위치를 짐작하여 코일의 평균 지름값을 측정한다.참고) 지구자기장의 세기는 평균적으로 약 0.5 Gauss이나 위도에 따라, 지역에 따라 차이가 있어 실험실에서 참값을 정확히 알기가 어렵다. 따라서 측정값을 절대 참값과 비교할 수는 없다. 따라서 측정값의 크기가 0.1~0.5 Gauss (1.0 ~ 5.0 x ) 사이의 값이 나오면 측정이 비교적 정상적으로 이루어졌다고 할 수 있다.실험제목: 지구의 자기장 측정(실험조: x조)(결과 리포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과x조 실험 조원:1. 실험값2. 계산 및 결과3. 결론이번 실험은 전류가 흐르는 도선 주위에 발생하는 자기장을 측정하여 지구에 의한 자기장의 수평 성분의 세기를 계산하여 지구 자기장을 측정하는 것입니다.위와 같이 계산 결과를 다시보자면 다음과 같습니다.자기장 단위를 다시 살펴보자면, 1T = 10^4 Gauss이고,지구 자기장은 0.1~0.5 Gauss (1.0 ~ 5.0 x ) 이면 측정이 정상적으로 이루어 졌다고 합니다.코일의 감은 수 N=10에서 전류를 0.1A, 0.2A, 0.3A으로 각각 다르게 넣어서 나온 값이1.41*10^(-5), 1.35*10^(-5), 1.27*10^(-5)이 나와서 실험의 측정값이 전부 정상 범위에 존재하고,코일의 감은 수 N=20 에서 전류를 0.1A, 0.2A, 0.3A으로 각각 다르게 넣어서 나온 값이1.50*10^(-5), 1.63*10^(-5), 1.67*10^(-5)이 나와서 N=10때와 마찬가지로 측정값이 전부 정상 범위 안에 나왔습니다.

공학/기술| 2024.03.02| 10페이지| 2,000원| 조회(225)

자기장, 물리학, 대학물리학실험2

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[ 한국공학대 ][ 예비, 결과 보고서 ] 옴의법칙

실험제목: 옴의 법칙 (Ohm’s Law)(실험조: x조)(예비 레포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과실험 목적저항체에 흐르는 전류와 저항체의 양단에 걸린 전압 사이에 비례관계가 성립하는지 실험적으로 확인하고 옴의 법칙을 검증한다.2. 이론독일의 물리학자 게오르크 옴은 1825년부터 1826년까지 수행한 연구를 통해 저항의 양단에 걸리는 전압이 저항에 흐르는 전류와 비례한다는 사실을 발견한다.이때의 비례 상수를 저항이라고 부르며, 이 값을 저항체의 기하학적인 성질과 저항체를 이루고 있는 물질의 종류에 따라 달라진다.저항의 양단에 걸린 전압을 V, 저항을 통해 흐르는 전류I, 저항을 R이라고 하면 다음과 같이 옴의 법칙이 성립한다.V=IR저항의 단위는 [V/A] 또는 [Ω]이다. 전압 V가 일정할 때 R이 클수록 전류 I가 작아지므로 R은 전류의 흐름을 방해하는 요소라는 의미에서 저항이라 부른다.미시적인 관점에서 기술하면 전압 대신에 전기장 E를 쓸 수 있다.이때 전류 I대신에 전류 밀도 J를, 저항 R 대신에 비저항 p를 쓰게 되며 옴의 법칙을 다음 식과 같이 표현할 수 있다.p=E/J전기장과 전류밀도의 SI 단위는 각각 [V/m],[A/m^2]이므로 p의 SI단위는 [Ω*m]dlek.회로 내에서 저항체는 한 개를 쓰기도 하고, 여러 개를 연결하여 사용하기도 한다. 가장 흔히 볼 수 있는 예로는 저항체를 한 줄로 연결한 직렬연결, 저항체를 나란히 연결한 병렬연결, 그리고 직렬과 병렬을 섞어서 연결한 혼합연결 등이 있다.직렬연결에서의 합성저항은⋅⋅⋅ (3)이고, 병렬연결에서의 합성저항은⋅⋅⋅ (4)3. 장치 및 기구ohm의 법칙 실험기직류전원장치직류전압계직류리드선4. 실험방법A. 전류에 따른 전압의 변화 – 저항이 일정한 경우① [그림 1]과 같이 Ohm의 법칙 실험기에 전류계, 전압계, 전원을 연결한다.② 리드선을 이용하여 원하는 저항값에 연결한다.(이때 H단자를 옮겨가면서 원하는 저항값에 연결하고, 반대편 단자는 고정되어 있어야 한다)③ 전원스위치 을 on으로 하고 를 off로 한 다음 Power Supply를 이용하여 전원을 공급한다.④ Power Supply의 출력전압을 조정하여 회로에 가해지는 전류를 변화시키면서 그때의 전류와 전압을 측정한다.⑤ 측정한 값으로부터 전압-전류의 그래프를 그리고, 저항이 일정한가를 확인한다.B. 저항에 따른 전류의 변화 – 전압이 일정한 경우① Ohm의 법칙 실험기에 전류계, 전압계, 전원을 연결한다.② 전원스위치 을 on으로 하고 를 off로 한 다음 Power Supply를 이용하여 전원을 일정하게 공급한다.③ 리드선을 50단자에서부터 100까지 각각 연결해 보고 이때의 전류값을 읽고 기록한다.④ 측정한 값으로부터 전류-저항의 그래프를 그리고, 전압이 일정한가를 확인한다.C. 저항에 따른 전압의 변화 – 전류가 일정한 경우① Ohm의 법칙 실험기에 전류계, 전압계, 전원을 연결한다.② 전원을 켜고 스위치 을 on으로 하고 를 off로 한 다음 Power Supply를 이용하여 전원을 일정하게 공급한다.③ 리드선을 50단자에서부터 100까지 각각 연결해보고 이때의 전압값을 읽고 기록한다.④ 측정한 값으로부터 전압-저항의 그래프를 그리고, 전류가 일정한가를 확인한다.실험제목: 옴의 법칙 (Ohm’s Law)(실험조: x조)(결과 레포트)담당교수 :제출자 성명 : 박xx학번 : 2020144011학과 : 전자공학부 전자공학과[1,2] 실험값, 계산 및 결과A. 전압에 따른 전류의 변화 – 저항 R이 일정한 경우

공학/기술| 2024.03.02| 8페이지| 2,000원| 조회(238)

물리학, 옴의 법칙, 대학물리학실험2

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