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아주대학교 기계공학기초실험 통계처리와 측정 오차 보정 A+

- 실험 결과 보고서 -실험 제목: 기계공학기초실험과목명 : 기계 공학 기초실험제출일: 2023년 9월 22일실험일자: 2023년 월 일실 험 조 명 :목요일 반 5 조작성자 :학번: 이름:박해수공동 수행자 :학번: 이름:학번: 이름:학번: 이름:점수아주대학교 기계공학과1. 실험 목적확률적인 이론을 근거로 표본에 대한 결과로부터 모집단의 상태를 추정한다.2. 실험 이론(1) 연속형 자료와 이산형 자료1. 연속형 자료 : 길이, 무게, 온도, 시간 등 연속적인 형태로 얻어지는 계량형 자료로 대 부분 공학 실험에서 얻어지는 자료는 이 종류에 속한다.2. 이산형 자료 : 불량품의 수, 선호도 등과 같이 셀 수 있는 형태로 얻어지는 계수형 자 료이다. 계량형 자료는 계수형 자료로 변환이 가능하지만 그 반대의 경 우는 불가능하다.(2) 중심위치의 측도1. 산술평균 : 수리통계학 평균 계산법으로 n개의 변수의 산술평균은 변수들의 총합을 n으 로 나눈 것이다. 중심측도를 나타내는 대푯값 중 가장 많이 사용 되는 것이 다.2. 중앙값 : 통계집단의 변량을 크기의 순서대로 놓았을 때 중앙에 위치하는 값3. 최빈값 : 가장 많이 나타나는 값4. 기하평균 : n개의 양수가 있을 때 이들 수의 곱의 n제곱근 값이다. 보통 물가, 인구증가 율과 같이 시간에 따라 변화하는 비율을 나타낼 때 사용한다.5. 조화평균 : n개의 양수에 역수를 더한 것의 역수이다.(3) 산포의 측도1. 분산 : 중심으로부터 얼마나 얼마만큼 퍼져 있는가를 나타내는 산포에 대한 측도이다. 각 각 n개의 값들을 중심과 빼주고 그 값을 제곱하여 모두 더해준다. 이를 n-1로 나 누어준다.2. 표준편차 : 분산의 제곱근을 의미한다. 분산과 의미는 같지만 자료를 비교할 때 분산보다 는 수식적으로 다르게 띈다. 표준편차가 크다는 것은 중심으로부터 자료들이 많이 떨어져 있다는 것을 의미한다.(4) 도수분포표도수분포표를 만들기 위해서는 자료를 이산화 시켜야한다.1. 자료의 수를 센다. 이 수를 n이라 한다2. 자료의 최대값과 최소값을 구하고 범위 R을 구한다.3. 자료의 최소단위d를 구한다. 여기서 최소단위란 자료가 표현되는 마지막 자리수를 의미한다. 만약 자료가 199라면 최소단위는 1이고, 99.1이면 0.1이다.4. 급의 수m을 정한다. 일반적으로 급의 수는 n^1/2에 가까운 정수로 한다.5. 급의 구간 폭w을 정한다. 일반적ㅇ로 구간 폭은 범위를 급의 술 나누어진 수에 가까운 정수로 한다.6. 계급의 경계치를 정한다. 최소단위의 1/2로 정한다.첫 구간의 하한치 = -d/2 x(min)첫 구간의 상한치 = -d/2 x(min) +w7. 첫 구간이 만들어 졌음으로 나머지 구간도 비슷한 방식으로 만든 후 각 구간에 해당되는 도수를 기입하고 도수분포표를 만든다.(5) 히스토그램히스토그램이란 연속형 자료가 어떤 분포를 하고 있는지를 알아 보기 위해 작성하는 그림으로 도수분포표를 바탕으로 막대 형태로 그리는 그래프이다.(6) 확률분포와 정규분포1. 확률 분포 : 실험을 바탕으로 얻은 실험값들이 나타내는 패턴을 의미한다. 이 확률 분포 에는 정규분포가 있다.2. 정규 분포 : 중심을 나타내는 값과 산포를 의미하는 값이 있다. 이에 결정되는 분포로 종모양의 확률함수를 띈다. 중심을 나타내는 값은 평균을 의미하고, 산포를 나타내는 값은 표준편차를 의미한다.(7) 표본의 신뢰성많은 표본이 신뢰성이 높다.3. 실험 장치 및 방법실험 장치의 경우는 한글과 엑셀 파일을 사용해 주었다.실험 방법과제11. 50개의 모집단을 선출한다2. 엑셀파일을 사용하여 데이터 분석을 하여 표준오차, 중앙값, 평균값 등을 받는다.3. 산술평균과 표준오차는 이론을 참고하여 직접 구해준다.4. 데이터 분석을 사용하여 계급과 빈도수도 구해준다.5. 마지막으로 히스토그램의 경우 표를 그리는 부분을 눌러 x와 y값을 설정하여 그래프를 뽑아준다.과제21. 입력값과 출력값을 설정한다.2. x제곱, y제곱, xy의 값들을 계산해 준다. 이때 각각의 값들은 입력값과 출력값이다.3. 이론을 참고하여 이론적으로 나와야하는 입력값과 출력값을 선형의 방정식으로 만들어 준다.4. 그래프로 y’, 출력값, 입력값들을 넣어 만든다.4. 실험 결과 및 고찰과제18.58.38.28.48.898.98.28.48.38.18.28.58.68.27.87.98.18.38.28.28.38.78.48.58.58.68.28.38.48.48.38.17.67.98.38.499.698.48.38.48.48.38.78.38.28.18.7Column1Column2Column3Column4Column5평균8.39평균8.35평균8.36평균8.41평균8.43표준 오차0.10376255표준 오차0.08198916표준 오차0.09333333표준 오차0.15737429표준 오차0.10333333중앙값8.4중앙값8.3중앙값8.2중앙값8.4중앙값8.35최빈값8.5최빈값8.3최빈값8.2최빈값8.4최빈값8.3표준 편차0.32812599표준 편차0.25927249표준 편차0.29514591표준 편차0.4976612표준 편차0.32676869분산0.10766667분산0.06722222분산0.08711111분산0.24766667분산0.10677778첨도0.88734402첨도2.27583986첨도1.21987397첨도4.3662739첨도-0.22911228왜도0.08680499왜도0.69329403왜도1.36520159왜도1.27122219왜도0.31144046범위1.2범위1범위0.9범위2범위1.1최소값7.8최소값7.9최소값8.1최소값7.6최소값7.9최대값9최대값8.9최대값9최대값9.6최대값9합83.9합83.5합83.6합84.1합84.3관측수10관측수10관측수10관측수10관측수10산술 평균8.388표준편차0.337844계급빈도수7.617.81828.2128.4198.810949.209.409.81기타0과제(2)입력값출력값x^2y^2xyy*2.12.24.414.844.622.1197543.33.110.899.6110.233.3123164.24.517.6420.2518.94.2067375.65.531.3630.2530.85.5980586.3639.693637.86.2937197.27.451.8454.7653.287.188148.88.877.4477.4477.448.7782229.49.588.3690.2589.39.37450310.510.2110.25104.04107.110.4676811.611.7134.56136.89135.7211.560876968.9566.44564.33565.19분모903.4a0.993801b0.032772과제1의 실험의 경우 실제 나의 초 중 고 50m 달리기의 기록과 그 외의 필요한 값들은 몇 번 달려 기록을 하였다. 모집단의 경우 사람이 커가면서 변하는 근육량이나 때에 따라 다른 50m, 측정하는 사람의 반응 속도, 뛸 당시의 풍속등의 다양한 변수가 있다. 먼저 성장하면서 생기는 오차의 경우에는 나의 경우 초등학생 때부터 지금까지 거의 비슷한 달리기 성적을 항상 보여주었다. 물론 초등학생은 6학년을 말한다. 또한 커가면서 동시에 몸무게도 함께 성장하기에 50m 달리기 기록들의 표준편차는 0.337로 꽤나 작은 값을 띄는 것을 볼 수 있다. 이 과제를 50m달리기로 설정한 이유는 도수들의 분포를 보고 대략 나의 달리기 성적의 최고와 최소를 보고 평균이 어딘지를 확인할 수 있다. 이를 통해 추후에 나의 달리기 성적을 가지고 나의 건강상태를 대략적으로 판단을 할 수 있지 않을까 싶어 정하게 되었다. 실제로 히스토그램을 보면 최고 기록은 7.6이고 최빈값이 평균값과 근접하게 있는 8.4정도로 나를 판단할 때 7.6과 근접한 기록은 매우 좋은 건강상태임을 판단할 수가 있다.값들의 계산의 경우 평균인 표준편차, 도수 등은 위에 이론 부분에서 설명을 했기 때문에 또 설명을 하지는 않겠다. 그렇지만 보통 최빈값이나 분산값들의 경우에는 원래 50개의 모든 값들로 해야하는데 컴퓨터에 문제로 한줄씩만 값들이 따로따로 나오게 되었다. 이들은 거꾸로 합들을 다시 풀어주고 다시 전체 집단들을 더해주어 다시 계산을 하면 되기에 더 깊게는 설명을 하지 않겠다.과제 2의 경우 입력값과 출력값이 얼마나 실제 값과 유사한지를 알아보는 실험이다. 먼저 실험에 필요한 값들은 정할 방법이 생각이 나지 않아 학교에서 제공해준 값으로 대체하였다. 나는 이를 과자 봉지 안에 있는 과자의 그램 수로 생각을 하면 어떨까 했다. 예를들어 과자가 원래는 2.1g이여야 하는데 실제 출력은 2.2g이되는 이런식이다. 그래서 입력값과 출력값을 토대로 선형의 식을 만들어야 하기에 y’ = ax+b에서 각각 a and b를 구해주었다. a의 경우 분모에 해당하는 값을 10*566.44-69^2으로 나타낸다. a의 경우는 분모 분에 벼화하는 값을 넣어주면 되기에 (10*565.19-69*68.9)/903.4 로 나타낸다. b의 값의 경우 68.9*566.44-69*565.19)/903.4 로 나타내준다. 이를 조합해서 나타낸 그래프가 위에 있는 그래프이다. 위 그래프를 볼 경우 우리가 쉽게 보는 선형적인 1차식의 그래프가 아닌 곳곳에서 미분이 불가능한 부분이 보인다. 이 부분의 경우 우리가 실제로 과자 생산을 떠올려보면 2.1, 3.3 , 4.2와 같이 직선의 형태가 안나오게 설정을 잘 안하고 2, 3, 4 이런 식으로 설정을 많이 한다. 이 부분 때문에 우리가 생각하는 그래프 모양은 안나온 것 같다. 이것 말고도 그래프를 보게 되면 출력값들과 y’의값들이 상당히 비슷하다고 할 수 있다. 먼저 출력값들 경우에는 학교에서 제공해준 데이터가 아닌 내가 최대한 입력값과 비슷하게 랜덤으로 기록한 값들이다. 이렇게 해야 과자가 최대한 원래 설정된 값들과 비슷하게 나올 것 같아서 그렇게 설정을 해주었다. 직접 출력값을 친 것 치고는 꽤 값들이 비슷하게 나온 것을 볼 수 있다.

공학/기술| 2025.03.06| 8페이지| 1,500원| 조회(91)

물리, 실험, 아주대학교, 아주대, 기계공학과, 물실, 기계공학기초실험

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아주대 실험20 정류회로 결과보고서 A+

결과보고서정류회로제목 : 정류회로[1] 측정값회로 특성 : C = 10uF RL = 812 Ω다이오드의 특성 :순방향 저항 RDf = 1.968 MΩ역방향 저항 RDr = 값 커서 측정 불가실험 1 변압기의 특성변압기의 입력 및 출력 전압(피크 값, 진폭) :입력전압 vinT = 4.966V출력전압 voutT 12 = 2.446V voutT 32 = 2.462V단자 A1-A2단자 A3-A2실험 2 반파정류회로vin : 2.459V vout : 1.856V실험 3 전파정류회로실험 4 필터회로f(Hz)60120300vout (v)최대1.832V1.832V1.817V최소0.389V0.755V1.186V평균1.11051.29351.501560Hz120Hz300Hz[2] 계산 및 결과위 실험과 밑 토의에서 보임[3] 토의1. 질문에 대한 검토질문 1 이 변압기의 2차코일 A1-A2 와 1차 코일의 권선비는 얼마나 되는가? 또 2차코일 A3-A2와 1차코일의 권선비는?1차 코일과 2차 코일의 권선비는 1차 코일과 2차 코일의 전압비로 계산을 할 수 있다. 따라서 1차와 2차 A1 – A2 코일 간의 권선비는 voutT 12 / vinT = 2.446V/4.966V = 0.4925V이다. 같은 방법으로 1차와 2차 A3-A2 코일의 권선비는 voutT 32 / vin = 2.462V /4.966V = 0.4958V이다.질문 2 vin 과 vout 은 파형이 다를 뿐만 아니라 그 피크값들이 다르다. 이 피크값들로부터 다이오드의 저항을 추정해 보아라. 이 저항은 준비과정에서 측정한 RDf 의 몇 분의 1인가? 힌트 : 두 저항을 직렬로 연결했을 경우의 전압비와 저항비의 관계를 검토하여라실험값을 보면 vin : 2.459V vout : 1.856V 의 값을 띄며 그래프는 파형과 피크값들이 다르게 측정되었다. 실험 시에 회로도에서 다이오드와 부하저항들은 직렬로 연결하여 실험을 진행하였다. 키르히호프 전압 법칙에 따르면 폐회로에서 기전력의 합은 회로 전체에서의 전압강하의 합과 같다. 기전력은 2.459V, 부하저항에서 일어나는 전압강하는 1.856V으로 기전력은 전압강하와 다이오드에서 일어나는 전압강하의 합과 같다. 즉, 다이오드에 걸린 전압과 부하저항에 걸리는 전압 비는 저항의 비와 같고 다이오드에 걸리는 전압은 출력전압과 입력전압의 차이이다. 따라서 다이오드에서 일어난 전압강하는 2.459-1.856 = 0.603(V)의 값을 갖고, 직렬 연결이기 때문에 각 저항에 흐르는 전류는 동일한 조건으로 VL / RL = VD / RD 의 식을 사용하여 계산된 다이오드의 저항값은 RD = 263.8125 Ω이다. RDf 의 값은 1.968 MΩ이다. 이 저항은 측정한 RDf 의 값에0.000134 배이다.질문 3 그림 20.3과 같은 반파정류 그래프에서 출력전압의 폭은 입력신호인 sine 파의 반주기보다 얼마나 짧은가? (약 몇%인가?)실험 2의 그래프를 살펴보면 입력신호의 sine파 반주기는 대략 0.008s이다. 하지만 출력전압은 그 보다 작은 0.0068s의 폭을 가지고 있다. 대략 15% 정도이다. 이는 처음 입력전압이 다이오드의 임계전압을 넘어서지 못하면 회로에 전류는 흐르지 않기 때문에 출력전압은 임계 이전에서는 0이다. 또 sine 반주기의 끝 부분에서도 입력전압은 임계전압 이하가 되면 다시 출력전압은 0으로 되어 출력전압의 sine 폭은 입력전압보다 짧다.질문 4 반파정류회로와 비교할 때 그림 20.7의 회로에서 다이오드 D2의 역할은 무엇인가?반파정류회로와 그림 20.7을 비교해보면 반파 정류회로의 경우에는 그래프 1을 보면 출력 전압이 –일 때 전압이 0으로나타나지만 전파 정류회로를 보면 출력전압이 – 일 때 전압이 +의 값으로 나타나는 것을 알 수 있다. 이를 보아 D2 때문에 나타난 차이점이라 할 수 있다. 입력 신호의 첫 반주기가 D1에 대해 순방향 전압이 걸리는 방향이었다면, 다른 반주기 동안은 D1에는 전류가 흐를 수 없다. 즉, 반파정류회로에서는 + 전압에 대해서만 정류한다. 하지만 전파 정류회로는 D2를 추가 함으로 인해 다른 반주기 동안에도 전류가 흐를 수 있도록 하는 역할을 함을 유추할 수 있다. 즉, 전파 정류회로에서는 + 전압과 – 전압이 한 방향으로 D2를 통해 흐를 수 있다.(다이오드 2개여서)질문 5 주파수를 상승시킬 때 출력전압의 평균값은 어떻게 변화하는가?주파수가 60Hz, 120Hz, 300Hz 일 때 출력전압의 평균의 값은 각각 1.1105V, 1.2935V, 1.5015V 의 값을 갖는다. 이를 통해 주파수와 출력전압의 관계는 비례하는 방향으로 커짐을 알 수 있다.질문 6 실험 4에서는 R, C를 고정하고 주파수를 2배, 5배 상승시키면서 평균 출력전압을 비교하였다. 주파수와 R을 고정하고 같은 효과를 얻으려면 C의 값을 어떻게 바꾸면 되겠는가?실험 4는 RLC 회로를 가지고 실험을 진행하였다. 교류 회로에서 커패시터는 저항과 같이 전류의 흐름을 방해하며 이를 리액턴스라 하고 Xc = 1/2πfc 의 식으로 나타난다. 이 식을 통해 R,C를 고정하고 주파수를 2배, 5배를 상승시키면 리액턴스는 50%, 20%로 줄어들고 평균전압이 증가하는 것을 알 수 있다. 이 상황에서 주파수를 고정하고 같은 효과를 얻기 위해서는 f의 값이 아닌 C의 값을 2배, 5배 증가시키면 된다.2. 실험과정 및 결과에 대한 검토이번 실험은 다이오드를 사용하여 교류를 직류로 변환할 수 있는 회로를 제작하고, 그 특성을 확인하는 실험이였다.먼저 실험 1에서는 실험에 사용되는 변압기의 권선비를 알아보는 실험을 하였다. 권선비는 N2 / N1 의 식으로 구해주어야 하지만 패러데이의 법칙으로 인해 V2 / V1 = N2 / N1 의 식을 만족하여 1차 코일과 2차 코일의 권선비는 1차 코일과 2차 코일의 전압비로 계산을 할 수 있었다. 실험값으로 얻은 입력전압 vinT = 4.966V 출력전압 voutT 12 = 2.446V voutT 32 = 2.462V 으로 권선비를 구해보면 1차와 2차 A1 – A2 코일 간의 권선비는 voutT 12 / vinT = 2.446V/4.966V = 0.4925이고, 1차와 2차 A3-A2 코일의 권선비는 voutT 32 / vin = 2.462V /4.966V = 0.4958이다. 이론상으로는 1차와 2차 A1 – A2 코일 간의 권선비는 1차와 2차 A3-A2 코일의 권선비와 같은 값을 띄어야 한다. 두 값의 상대오차를 구해보면 |0.4958-0.4925|/0.4958 (%) = 0.6%로 매우 작은 오차를 보였다. 따라서 실험 1번은 매우 잘된 실험이었다.실험 2에서는 반파 정류회로를 이용하여 입력전압과 출력전압을 측정하는 실험을 하고 피크값들로부터 다이오드의 저항을 추정하여 준비과정에서 측정한 RDf 값과의 관계를 알아보았다. 실험으로 얻은 입력값과 출력값은 각각 vin : 2.459V vout : 1.856V 의 값을 가졌다. 키르히호프의 법칙과 직렬 연결의 특징으로 VL / RL = VD / RD 의 식을 사용하여 다이오드의 저항값인 RD = 263.8125 Ω을 구해주었다. 이 값은 RDf 의 값인 1.968 MΩ와 비교해서 RDf 의 값에0.000134 배 임을 구해주었다. 이는 실제 우리가 구한 저항값과 상당한 차이를 보였다. 이 이유에 대해 생각을 해보자면 측정된 저항보다 매우 작은 값의 저항이 계산되었다. 측정된 값이 잘못 되었을 가능성은 매우 작으므로 식으로부터 오차를 생각해 보자 계산 저항이 작았는데 이를 통해 VD x RL 의 값이 작았다는 것을 알 수 있다. 그림 20.2를 참고하면 전압이 + 값을 띄어도 특정 이하의 전압은 전류가 흐르지 않는다. 또한 특정 전압 이후에는 매우 급격하게 전류가 흐르는 것을 볼 수 있는데 이를 통해 전압의 크기가 다이오드의 특정 전압을 넘지 못하여 저항값들이 다른 큰 오차를 발생시킨 것 같다. 또 실험 2의 그래프를 살펴보면 입력신호의 sine파 반주기는 대략 0.008s이다. 하지만 출력전압은 그 보다 작은 0.0068s의 폭을 가지고 있다. 대략 15% 정도이다. 이는 처음 입력전압이 다이오드의 임계전압을 넘어서지 못하면 회로에 전류는 흐르지 않기 때문에 출력전압은 임계 이전에서는 0이다. 또 sine 반주기의 끝 부분에서도 입력전압은 임계전압 이하가 되면 다시 출력전압은 0으로 되어 출력전압의 sine 폭은 입력전압보다 짧기 때문이라고 유추하였다.실험 3에서는 전파 정류회로 일 때 전압이 변하는 양상을 살펴보는 실험을 했다. 실험 3은 실험 2와는 다르게 +나 –일 때 모두 전류가 흘렀다. 이 이유를 실험2와 다른 부분인 다이오드 부분에서 찾았다. 실험 3에서는 다이오드를 2개를 사용했는데 다이오드 D1에 전류가 흐르면 다이오드D2에는 전류가 흐르지 않고, 그 다음 반주기에서는 다이오드 D2에 전류가 흐르면 다이오드 D1 에는 전류가 흐르지 않았다. 다시 말해 다이오드 2개를 사용하여 + 전압과 – 전압을 한쪽 방향으로 흐르게 하기 때문이라 유추하였다.실험 4에서는 필터 회로로 주파수를 증가시키며 출력전압을 측정하는 실험을 했다. 주파수 각각 60Hz, 120Hz, 300Hz 는 평균값 1.1105V, 1.2935V, 1.5015V 을 가졌다. 이를 통해 주파수가 증가 할수록 출력전압도 증가함을 확인했다. 실험 4에서는 R, C를 고정하고 주파수를 2배, 5배 상승시키면서 평균 출력전압을 비교하였다. 실험 4는 RLC 회로를 가지고 실험을 진행했고, 교류 회로에서 커패시터는 저항과 같이 전류의 흐름을 방해하며 이를 리액턴스라 하고 Xc = 1/2πfc 의 식을 통해 R,C를 고정하고 주파수를 2배, 5배를 상승시키면 리액턴스는 50%, 20%로 줄어들고 평균전압이 증가하는 것을 알 수 있다. 이 상황에서 주파수와 R을 고정하고 같은 효과를 얻으려면 C의 값을 어떻게 바꾸면 좋을지 생각을 해보았다. 앞 식에서 주파수를 고정하고 C의 값을 2배, 5배 증가시키면 같은 결과를 가질 수 있음을 알아 냈다.3. 참고문헌물리학실험 12판/ 아주대학교/ 181-186p

공학/기술| 2023.09.23| 7페이지| 1,500원| 조회(206)

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아주대 물리학실험2 등전위선 결과보고서 A+

결과보고서실험 14 등위전선제목 : 등위전선[1] 측정값[2] 토의1. 질문에 대한 토의질문 1 원 내부의 각 점에서 측정한 전위는 같은가?원 내부 총 5개의 점에서 전위를 측정하였다. 측정값은 각각 8.88 V, 8.51 V, 9.58 V, 9.26 V, 9.1 V 이다. 이 값들은 서로 약간의 값 차이를 보인다. 이론상으로는 빈 도체 내부의 공간에서의 전위는 등전위여야 한다. 등전위는 전위가 같은 점들의 집합을 말한다. 이 빈 도체 내부의 공간이 등전위여야 하는 이유는 전하가 도체 주변에 모여 있는데 내부의 전위는 차이가 없기 때문이다. 하지만 측정값은 서로 약간 다르게 나왔다. 약간의 오차가 발생한 이유를 살펴보면 탄소종이 위 특정 부분에 불순물이 있을 수 있고, 아니면 전압계의 0점 조절 버튼을 매번 잘 누르지 않아 생긴 오차일 수도 있을 것 같다.질문 2 도체상의 모든 점은 전위가 과연 같은가?도체상의 모든 점의 전위는 같다고 할 수 있다. 왜냐하면 도체는 외부 전기장에 놓여있다. 도체의 전하는 도체의 표면에 존재하는데 도체 외부에 있는 전기장은 도체의 표면에 대해 수직이다. 즉 다시 말해 도체 내부의 전기장은 0 이 되게 된다. 전위차 공식을 사용하면 전위가 일정하다는 것을 알 수 있다.이기 때문에 도체상의 모든 점은 전위가 같다고 할 수 있다.질문 3 속이 빈 도체의 내부 공간에서도 등전위인가?질문 2에서 말한 것처럼 전위차 식에서는 외부의 전기장이 존재해도 내부의 전기장은 표면전하에 수직이기에 0이다. 따라서 표면의 두 점에서의 전위차는 0이 된다. 이때 두 점은 내부의 어떤 점이던 같은 값을 띄어야한다. 따라서 속이 빈 도체의 내부 공간에서의 어떤 점에서의 전위는 같다고 할 수 있다. 왜냐하면 내부의 모든 점에서의 전기장은 0이기 때문이다. 따라서 속이 빈 도체의 내부 공간에서도 등전위라 할 수 있다.질문 4 전기장의 방향은 V/cm로 측정한 최대한 방향에 대해 어떤 방향인가?전기장은 위치에 따라 전위차를 말하는데 전기장의 성분 이며, 전기장의 크기는 절대값을 씌운 이다. 이 값을 찾기 위해 특정 점 위에서 특정 거리에서 전위의 절대값을 구하였다. 측정 했을 때의 최대값들은 등전위선에 수직인 방향 쪽으로 측정이 될 때 최대값을 가졌다. 이 측정값은 등전위선에 수직한 전기력선과 전기장의 방향이다. 전기장의 방향은 V/cm으로 측정한 최대값과는 반대 방향이다.질문 5 등전위선의 간격과 |E|는 어떤 상관관계를 갖는가?|E|는 전기장의 벡터 크기를 뜻한다. 로 전기장 크기는 전위차에 비례하고 변위에 반비례한다. 같은 전위차에서는 변위가 작을수록 전기장의 세기가 커지게 된다. 다시 말해 서로 다른 전위의 등전위선 사이의 간격이 좁은 등전위선은 밀도 높게 모여있는 곳에서의 전기장의 세기가 커진다. 또 전하가 있는 부분으로 갈수록 등전위선의 간격이 좁아지게 된다. 따라서 전기장의 세기는 커지게 된다. 즉, 등전위선이 조밀해 질수록 전기장의 세기는 비례하여 커지게 된다.질문 6 V/m 단위와 N/C 단위는 어떤 관계인가?N/C 는 전기장의 단위이고, 전위는 , 전하의 위치 에너지는 , 이고, 단위는 이다. 에너지의 단위는 으로 전위의 단위는 J를 C로 나눠와 같이 할 수 있다. N/C를 만들어 주기 위해 이 식의 양변을 m으로 나눠주면 가 된다. m= 100cm 이기 때문에 가 된다. 따라서 이다.2. 실험 과정 및 결과에 대한 토의이번 실험은 여러 형태의 전극 사이에서 형성되는 등전위선을 구하고 여러 점에서의 전기장을 측정하여 전위와 전기장의 관계를 알아보는 실험이다.실험 1 에서는 등전위선을 측정하는 실험이다. 탄소종이 위에 0V, 0.5V, 1V, 2V, 3V, … , 9V까지 측정하는 실험이다. 각각의 전위가 나타내는 점들을 찍고 선으로 이어보니 위 첨부한 그림처럼 전위가 분포하였다. 등전위선은 대체로 위아래가 대칭을 이뤘으며, 원 내부에서의 전위 값들은 8.88 V, 8.51 V, 9.58 V, 9.26 V, 9.1 V로 대체로 비슷한 값을 띄는 것을 볼 수 있다. 하지만 약간의 오차가 있는데 이 이유를 살펴보자면 탄소종이에 구멍이 많이 있어 오차가 있을 수도 있고, 아니면 탄소종이 위에 불순물 때문에 오차가 생긴 것 같다. 이 실험을 통해 임을 알 수 있었고, 전위 또한 탄소 종이 위에서 상당히 규칙적으로 분포함을 알 수 있었다.실험 2에서는 전기장을 측정하는 실험이다. 흑색 탐침을 한 점에 고정시키고 빨간 탐침으로 절대값이 가장 큰 전위의 점을 측정하는 실험이다. 이 실험값은 전기장의 방향과 크기를 알려주는데 측정값들이 대체로 위 첨부된 그림처럼 등전위선에 수직한 방향으로 향함을 알 수 있다. 이론상으로는 등전위선이 조밀할수록 전기장의 크기는 강해져야한다. 실험값을 보았을 때 상당부분 일치하다고 할 수 있다. 실험에서 전기장의 방향이 등전위선과 완벽하게 수직이 되게 측정이 되진 않았다. 이 이유를 살펴보자면 전위 측정계가 빠르게 바뀌어 최대한 최초값을 측정값으로 설정하려고 했는데 이때 가계가 하지 않은 사람이 측정한 것이기 때문에 오차가 발생한 것 같다. 전기장 단위와 전위 단위를 바탕으로 둘의 관계를 나타내었다. N/C 는 전기장의 단위이고, 전위는 , 전하의 위치 에너지는 , 이고, 단위는 이다.에너지의 단위으로 전위의 단위는J를 C로 나눠와 같이 할 수 있다. N/C를 만들어 주기 위해 이 식의 양변을 m으로 나눠주면 가 된다. m= 100cm 로 가 된다. 따라서 이다. 결론적으로 실험 1과 실험 2를 가지고 을 유도해 낼 수 있었다.[3] 참고문헌물리학실험 12판/아주대학교/125-130대학물리학2/Raymond A Serway, John W. Jewett/619-637,

자연과학| 2022.10.30| 5페이지| 1,000원| 조회(174)

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아주대 실험21 RCL 회로 결과보고서 A+

결과보고서정류회로[1] 측정값 및 계산실험 1R = 10.0 Ω , C = 100 muFf(Hz)VR0 (V)IR0(VR0/R)(A)F(Hz)VR0 (V)IR0(VR0/R)(A)200.38830.038831801.68070.16807400.71510.071512001.67550.16755601.00950.100952201.66840.16684801.24190.124192401.65920.165921001.41520.141522601.6460.16461201.53940.153942801.60630.160631401.62440.162443001.59180.159181601.66850.166853201.57590.15759IR0(VR0/R) = 0.3883/10.0 = 0.03883(A)공진 주파수의 추정: fres = 175~190Hz전류 대 주파수실험 2공진 주파수 fres = 178Hz , VR0 = 1.652V , Vs0 = 2,985Vwres 의 계산 : wres = fres x 2π = 178Hz x 2 π = 1118rad/sL의 계산 : wres = 1/ root(LC)L = 1/ wres2c = 1/ (1118)2 x100 = 8.000mHVR0 대 VS0 그래프실험 3vso’ = 2.976V , Iso = 0.172AR = 10.0 Ω , RL = 7.5 ΩR = 17.30Vvso’ = IsoRR = vso/Iso = 2.976V/0.172A = 17.3 Ωvso’ 대 Iso 그래프[2] 토의1. 질문에 대한 토의질문 1 실험 2와 3에서 각각 측정한 vso’,와 vso 은 같다고 할 수 있는가? 다르다면 어떤 값을 더 신뢰하겠는가?실험 2와 3에서 측정한 vso 와 vso’ 의 값은 각각 2.985V 와 2.976이다. 이 둘의 값은 다르다 할 수 있다. 두 값 중에서는 실험 3의 값이 더 신뢰가 간다. 왜냐하면 실험 3의 경우는 회로의 양단에서 전압을 재는 것이 아니라 신호 발생기에서 나온 전압을 재고, current 센서가 잰 전류를 측정하는 것과 달리 실험 2는 회로 양단에 걸리는 전압을 이용하기 때문에 발생기 전압을 사용하는 실험3과 미세한 차이가 생기게 된다. 이론과는 다르게 모든 도선과 전자기기에도 저항이 있어서 신호발생기의 저항과 그 외의 것들에서 생기는 약간의 저항을 합친 값에 전류 값을 곱한 만큼 전압 강하가 생기게 된다. 즉, 실험 3의 값은 이런 전압 강하에 대해 오차가 없다. 따라서 실험 3은 전체전압/전체전류 이기 때문에 실험 3의 값을 좀 더 신뢰 할 수 있는 값이라 유추할 수 있다.질문 2 전류 대 주파수의 그래프는 공진주파수에 대해 대칭인가 아닌가, 그 이유를 생각해보자.그래프와 표를 보면 공진주파수는 180Hz까지 증가하고 다시 감소하는 형태를 보인다. 또 그래프를 보면 완벽한 대칭은 아니지만 어느 정도의 좌우 대칭을 이루고 있다. 이런 대칭을 이루는 이유로는 임피더스 때문이다. 임피더스는 XL =XC 일 때 임피더스의 값은 최소가 된다. 다시 말해 wL = 1/wC 일 때 공진주파수를 갖는다. 이때는 i0,max = v0/Z으로 전류값은 최대를 갖는다. 또 공진주파수가 아닌값들은 (XL - XC )2 의 함구를 따라 값이 결정된다. 또 실험에서는 300Hz까지만 구해서 뒤쪽 그래프가 나오질 않았다. 하지만 이론적으로나 앞쪽 실험을 보면 180Hz를 기준으로 대칭이라고 유추할 수 있다.질문 3 공진주파수에서는 XL 과 XC가 상쇄하여 회로의 임피던스는 회로의 총 저항과 같다. 실험 3에서 계산한 이 값이 사용한 탄소저항의 저항(10 Ω)과 오차범위 내에서 같은가? 가지 않다면 그 원인은 무엇인가?공진주파수의 임피더스는 R이다. 이를 이용하여 회로의 탄소 저항을 구해주면 17.3Ω 의 값을 보인다. 이는 10Ω과의 값과 크게 오차를 보인다. 오차를 보이는 이유는 회로 안에서 인덕터의 내부 저항과, 도선의 내부 저항이라고 유추를 할 수 있다. 따라서 인덕터의 내부 저항값과 저항의 저항값을 합하여 구하면 탄소 저항과 코일의 저항이 직렬 연결로 되었을 경우에는 12.2Ω, + 7.5Ω = 19.7Ω의 값을 가진다. 이 둘은 2.4Ω의 차이를 가진다. 이 때 이 차이를 도선의 저항이라 할 수 있다. 이 둘의 상대오차는 |19.7-17.3|/19.7 (%) = 13.9%의 오차를 보인다.2. 실험과정 및 결과에 대한 토의이번 실험은 RLC 회로에서 전류를 주파수의 함수로 측정해 공진현상을 관찰하고, 임피던스와 전류, 전압의 관계를 알아보는 실험이었다.먼저 실험 1에서는 주파수의 값을 20Hz 씩 증가시키며 전압의 크기를 측정하고, 이 값을 IR0(VR0/R)의 관계식을 사용하여 전류를 계산하고 그래프를 그려 공진 주파수를 추정하는 실험이었다. 이론적으로는 공진주파수에서 최대전류를 가지기 때문에 그래프화한 전류 대 주파수 그래프로 공진주파수를 구했다. 공진 주파수는 대략 180Hz~190Hz 쯤에서 나타났다. 공진주파수가 나타나는 부분은 XL = XC 일 때 인데 이는 임피던스가 Z = R이 되기 때문에 최소 값을 가지게 된다. 이 때문에 식 IR0(VR0/R)의 값이 최대값을 보이게 된다. 이론적으로 그래프는 공진주파수를 기준으로 양쪽 좌우 대칭을 이루어야한다. 실제로 실험을 통해 구한 그래프는 300Hz까지 밖에 못 측정하여 완벽한 좌우는 아니지만 그 이상을 측정했을 경우 좌우 대칭을 이루는 그래프가 나타났을 것이다. 따라서 잘된 실험이라 할 수 있다.실험2에서는 스코프 X-Y모드로 공진주파수일 때 전압의 위상이 어떻게 되는지 확인해 보았다. 실험 값으로 공진 주파수 fres = 178Hz, VR0 = 1.652V, Vs0 = 2,985V이 나왔고, 이로 계산한 각 진동수는 wres 의 계산 : wres = fres x 2π = 178Hz x 2 π = 1118rad/s, L의 값은 L = 1/ wres2c = 1/ (1118)2 x100 = 8.000mH가 나왔다(L은 인덕터로 구리로 만들어진 이론적으로 저항이 0옴인 도체). 실험1에서 공진주파수의 추정범위가 175㎐ ~ 190㎐ 이였기 때문에, 180㎐부터 5㎐씩 증가시켜 출력전압 와 의 위상이 비슷한 양상을 띄는 주파수를 찾았다. 왜냐하면 공진 조건일 때는 두 전압의 위상이 서로 같기 때문이다. 실험 결과 178㎐일 때, 두 전압의 위상이 같았다. 따라서 실험에 사용한 RLC 회로에서의 공진주파수는 178㎐라고 할 수 있다. 이 값은 실험 1에서 구한 공진주파수 추정 범위에 들어가기에 잘 된 실험이라 할 수 있다.실험 3에서는 측정한 공진주파수에서 알아낸 전류값으로 저항값을 계산하는 실험이었다. 이론적으로 회로의 임피던스는 회로의 총 저항과 같아야하지만 실험에서의 계산한 저항값은 17.3Ω이었다. 이는 총 저항값인 19.7Ω과 약 14%라는 오차를 보였다. 이는 작은 오차이므로 상당히 잘 된 실험이라 할 수 있으나 오차가 발생한 이유를 생각해 보자면 도선 자체에서 발생되는 오차라 할 수 있다. 왜냐하면 계산한 저항값에는 인덕터의 내부 저항과 저항의 저항을 포함했지만 총 저항값에는 도선 자체의 저항도 있기에 이의 차는 도선의 저항이 발생시킨 오차라 할 수 있다. 또 10Ω과는 상당한 오차를 보였는데 이 이유도 계산된 저항값은 인덕터 저항, 저항의 저항등이 포함되어 계산된 저항값이기 때문이기 때문이다.마지막으로 실험 2와 3에서 각각 측정한 vso’,와 vso 값 중 어떤 값을 더 신뢰 할 수 있는지에 대해 알아 보았다. 실험 3의 값이 더 신뢰가 간다고 생각을 했다. 이 이유를 살펴보자면 실험 2와 3에서 측정한 vso 와 vso’ 의 값은 각각 2.985V 와 2.976이였다. 이 둘의 값은 다르다 할 수 있다. 두 값 중에서는 실험 3의 값이 더 신뢰가 간다. 왜냐하면 실험 3의 경우는 회로의 양단에서 전압을 재는 것이 아니라 신호 발생기에서 나온 전압을 재는 것이였고, current 센서가 잰 전류를 측정하는 것과 달리 실험 2는 회로 양단에 걸리는 전압을 이용하기 때문이다. 또 이론과는 다르게 모든 도선과 전자기기에도 저항이 있어서 신호발생기의 저항과 그 외의 것들에서 생기는 약간의 저항을 합친 값에 전류 값을 곱한 만큼 전압 강하가 생기게 된다. 즉, 실험 3의 값은 이런 전압 강하에 대한 오차가 적다고 판단을 하였다. 따라서 실험 3의 값을 좀 더 신뢰 할 수 있는 값이라 유추하였다.[3] 참고 문헌물리학실험 12판/ 아주대학교/ 189-196대학물리학 9판/ Raymond A serway/ 북스힐/ 810-826

공학/기술| 2023.09.23| 5페이지| 1,500원| 조회(271)

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아주대 실험18 전류와 지구자기장 결과보고서 A+

결과보고서전류와 자기장, 지구자기장[1] 측정값 및 계신실험 1최소전류 : I0 = 0.11A , 회전각 : 3°전류 : I 0.3A, N극의 방향(동,서,…) : 서쪽전류의 방향(시계, 또는 반시계 방향) : 시계최소전류 : I0 = 0.11A , 회전각 : 2°I(A)측정값 B (G)계산값 B'(G)0.22.4122.390.44.8054.790.67.2577.180.89.5399.57111.77911.971.214.23314.361.416.63316.761.618.92419.151.821.68121.54223.90923.94전류 : I -0.3A, N극의 방향(동,서,…) : 동쪽전류의 방향(시계, 또는 반시계 방향) : 반시계실험 2aR = 10.5 cmN = 200 회B' = μ0 x N x I / 2x0.105 = 4 π x 10-7 x 200 x I / 2x0.105실험 2bI = 1.8 A I = -1.8 AZ(cm)측정값 B(G)계산값 B'(G)Z(cm)측정값 B(G)계산값 B'(G)021.68221.540-21.588-21.54515.94615.855-15.787-15.85107.9898.1810-8.145-8.18153.9664.0615-3.873-4.06201.9072.1620-2.274-2.16251.2781.2525-1.338-1.25300.7890.7830-0.754-0.78350.4870.5135-0.489-0.51400.3390.3540-0.342-0.35B’ = μ0 x NIR2 /2(z2 + R2)3/2실험 3지구자기장의 진폭 = 0.155G지구자기장의 수직성분 각도(지표면과 이루는 각도)=33° (각도기로 잼)[2] 토의1. 질문에 대한 토의질문 1. 위에서 측정한 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치하는가?전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 기술하는 물리학의 법칙은 어떤 것이 있는가?자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치함을 볼 수 있는데 전류 방향반대로 법칙은 오른손을 기준으로 엄지 손가락은 전류를 가르키고, 나머지 네 손가락은 주먹을 주었을 때 자기장의 방향을 나타낸다. 실험1을 통해 얻은 결과값을 보면 I = 0.3A일 떄 전류는 시계방향으로 흐른다. 앙페르 법칙에 의하여 자기장은 나침반 자침의 N극이 받는 힘의 방향으로 나타낸다. 또 엄지를 전류로 향하고 주먹을 주었을 때 손가락의 방향들을 자기장의 방향으로 할 수 있다. 나침반의 자침은 서쪽을 나타내고 있고 주먹 쥔 손가락 네개도 서쪽을 향하고 있기 때문에 앙페르의 법칙이 성립한다. I = -0.3A의 결과값을 보자. 전류를 엄지로 향하고 네 손가락이 감는 방향을 자기장으로 하면 N극의 방향은 반시계 방향이다. 또 N극 또한 동쪽을 가르킨다. 따라서 실험 1을 통하여 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측할 수 있는 자기장의 방향과 일치함을 관찰하였다.질문 2. 영점보정을 할 때 자기장센서의 축을 동서방향으로 정렬하는 이유는 무엇인가?이유를 생각해 보면 지구 때문이다. 이 실험은 지구에서 진행이 되었는데 이런 조건 때문에 자기 센서는 남북방향으로 지구 자기장의 영향을 받고있다. 따라서 동서방향으로 정렬을 했는데 그 이유는 자기장은 서로 수직일 때에는 서로 영향을 주지 않는 특징을 가지고 있기 때문이다. 따라서 남북방향으로 자기장센서를 하면 생길 수 있는 오차를 줄이고자 동서방향으로 정렬했다고 유추할 수 있다.질문 3. 위의 그래프에서 이론값의 직선은 실험데이터와 얼마나 잘 일치하는가? 자기장이 전류에 정비례함을 확인하였는가?I(A)측정값 B (G)계산값 B'(G)오차율(%)0.22.4122.39|2.412-2.39|/2.412 (%) = 0.9%0.44.8054.79|4.805-4.79|/4.805 (%) = 0.3%0.67.2577.18|7.257-7.18|/7.257 (%) = 1%0.89.5399.57|9.539-9.57|/9.539 (%) = 0.3%111.77911.97|11.779-11.97|/11.779 (%) = 0.1%1.214.233-16.76|/16.633 (%) = 0.7%1.618.92419.15|18.924-19.15|/18.924 (%) = 1.1%1.821.68121.54|21.681-21.54|/21.681 (%) = 0.6%223.90923.94|23.909-23.94|/23.909 (%) = 0.1%위 그래프를 살펴보면 측정값 계산값 모두 직선의 형태로 나타남을 알 수 있다. 다시 말해 전류와 자기장이 서로 증가함에 따라 커짐을 볼 수 있다. 이로 전류와 자기장이 서로 정비례 관계임을 알 수 있다. 그 위 표를 보면 각각의 전류에서의 측정값과 계산값의 오차율은 1%내외로 상당히 일치함을 보인다. 따라서 이론값의 직선은 실험데이터와 일치하고, 자기장이 전류에 비례함을 알 수 있다.질문 4. 자기장이 원형도선 중앙의 값에서 5.0% 이하로 감소하는 거리는 대략 얼마인가?실험 2b 1.8A의 표를 참고하면 원형도선의 중앙값의 자기장은 21.682G 이다. 이 값의 5%는 1.084G 이다. 감소하는 거리를 구하기 위해서는 z의 값을 구하면 되는데 z는 1.084 = μ0 x NIR2 /2(z2 + R2)3/2 x (104 G/1T) 를 통해서 구할 수 있다. 위 식을 정리하면 z= [{4 π x 10-7 N/A2 x 1.8A x 200 x (0.105m)2 x 104 G/(2x1.084x1T)}2/3 –(0.105m)2]1/2 이다. 이를 계산하면 z=0.2643m 로 26.43cm이다. 측정값으로 구한 26.43 부근에서의 자기장의 크기는 대략 1.278이다. 중앙값에서 구한 5% 의 값과 상대오차를 구해보면 |1.278-1.084|/1.278 (%) = 15.2%의 오차를 보인다. 오차 값 자체는 그렇게 크진 않지만 오차가 나타났다. 이유를 생각해보면 실험시 자기장의 측정값은 우리가 직접 손으로 클릭을 통해서 구해야 했다. 따라서 실험 할 때 여러 번 측정한 값들 중 중앙값을 사용하여 표에 넣었지만 그래도 사람의 손 떨림이라는 것이 존재하기 때문에 이 이상의 오차를 줄이기는가 사라져 1.8A일 때와 같은 거리값을 갖는다. –일 때의 자기장 측정값은 -1.338로 1.8A일 때보다 약간 더 큰 오차율을 보여준다. 그래도 작은 오차이기 때문에 잘 된 실험이라 할 수 있다.2 실험과정 및 결과에 대한 토의이번 실험은 전류의 방향으로부터 자기장의 방향을 예측하고, 전류의 세기와 거리를 변화시킴에 따라 자기장의 변화와 식 B’ = μ0 x NIR2 /2(z2 + R2)3/2와의 관계를 살펴보고, 원형도선에 전류를 보내 자기장이 생성되는지를 확인하고, 회전센서를 이용하여 지구자기장의 크기와 방향을 알아보는 실험이였다.먼저 실험 1에서는 원형도선에 전류를 보내 자기장의 방향을 예측하고 생성되는지를 확인해보는 실험이다. 원형코일 사이에 나침반을 위치해 주고 전류를 흘려 보냈다. 이때 자기장의 방향은 전류의 방향으로부터 예측 할 수 있는 자기장의 방향과 일치함을 확인했다. 이는 앙페르의 오른손법칙을 통하여 예측할 수 있었다. 앙페르의 오른손법칙이 성립함을 알 수 있었던 이유는 전류의 방향을 반대로 하면 자기장도 반대방향으로 감을 통해 알 수 있었다. 자기장의 방향은 나침반이 N극이 받는 힘의 방향으로 알 수 있었다. 따라서 예측한 자기장의 방향이 결과값과 일치함을 0.3A일 때 N극은 서쪽을 가르키고 전류는 시계 반대방향이고, -0.3A일 때 N극은 동쪽 반시계 방향으로 흐르는 것을 토대로 알 수 있다.실험 2a는 전류의 세기 변화에 따라 자기장의 세기가 어떻게 변하는지 파악하는 실험이였다. 전류의 세가기0.2, 0.4, 0.6 …으로 증가할 때 자기장의 세기 또한 일정한 비율로 증가함을 보였다. 이를 B' = μ0 x N x I / 2x0.105 = 4 π x 10-7 x 200 x I / 2x0.105의 식으로 알아낸 결과값을 모두 한 그래프로 나타내었는데 이 둘의 그래프는 상당히 겹쳤다. 또한 측정값과 결과값의 오차율을 구해주었는데 상당히 작은 오차를 보였다. 따라서 실험을 통하여 전류와 자기장이 정비례 관계임을 알 수 있었고, 식 (그레기센서를 동서방향으로 맞추어 주었다. 이 이유로는 지구자기장이 남북 방향이기 때문에 이 자기장의 영향을 받지 않는 수직인 동서방향으로 영점을 설정하여 실험을 해주었다.실험 2b에서는 거리에 따라 자기장의 세기 변화를 알아보는 실험이였다. 측정값을 통해 거리가 멀어질수록 자기장의 세가기 점점 0으로 가까워 짐을 알 수 있었다. 계산값은 식 B’ = μ0 x NIR2 /2(z2 + R2)3/2을 통하여 구해 주었다. 측정값과 결과값의 오차율은Z(cm)측정값 B(G)계산값 B'(G)오차율(%)Z(cm)측정값 B(G)계산값 B'(G)오차율(%)021.68221.540.7%0-21.588-21.540.2%515.94615.850.6%5-15.787-15.850.4%107.9898.182.4%10-8.145-8.180.4%153.9664.062.34%15-3.873-4.064.8%201.9072.1613.2%20-2.274-2.165.0%251.2781.252.2%25-1.338-1.256.6%300.7890.781.1%30-0.754-0.783.4%350.4870.514.7%35-0.489-0.514.3%400.3390.353.2%40-0.342-0.352.3%로 나왔는데 10% 내외로 상당히 작은 오차를 띄는 것을 알 수 있다. 따라서 측정값과 계산값이 거의 일치함을 보이므로 상당히 잘 된 실험이다. 또 거리가 작아질수록 자기장의 세기가 작아짐을 확인할 수 있었다.마지막 실험은 회전센서와 조절클램프를 사용하여 지구자기장의 진폭과 수직성분 각도를 알아보는 실험이였다. Cosθ = Bhorizontal /Btotal 이다. 여기서의 θ 자기복각이다. 실험을 통해 진폭은 0.155G가 나오고, 수직성분의 각도는 33°가 나왔다. 이는 수직성분으로 다시 바꾸어 주면 33°로 복각은 90°-33°인 57°이다. 우리나라의 복각은 53.5°인데. 상당히 비슷한 값이 나왔음을 확인 할 수 있다. 진폭 또한 0.2G-0.8G의 범위 안에 잘 들어옴을 알 수 있다.3. 참고문헌물리학78

공학/기술| 2023.09.23| 6페이지| 1,500원| 조회(277)

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