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전남대학교 일반물리실험2 실험 4. 전류계 만들기 예비레포트(A+)

일반물리실험2 예비레포트실험 4. 전류계 만들기과 목 명 :일반물리실험2담당교수 :제 출 일 :학 과 :학 번 :이 름 :Chonnam National University실험 4. 전류계 만들기실험목적- 전류에 의해 만들어지는 자기장을 이해하고, 이를 이용해서 전류계를 만들어본다.실험준비물- 나침반, 집게 전선 3개, 에나멜 도선, 문구용 칼, 각도계, 건전지 소켓. 건전지(1.5V 대형), 저항(12ohm), 각도가 표시되어 있는 종이 1장, [직류 전원: 조교용만 1개]실험전공부1. 전선을 고리형태로 여러 바퀴 감은 후 전류를 흘리면 어떤 방향의 자기장이 만들어지는가?- 오른나사 법칙에 의해 만들어지는 자기장의 방향을 알 수 있다. 따라서 여러 바퀴 감겨있는 전선이 놓여있는 평면에 수직한 방향으로 자기장이 형성된다2. 이 전선 고리 안에 나침반을 넣으면 원래 북쪽을 가리키던 나침반 바늘이 어디를 향하겠는가? (힌트: 나침반이 느끼는 자기장은 지구 자기장과 전선이 만든 자기장의 벡터합이다.)- 나침반의 방향은 지구의 자기장과 전류가 만드는 자기장의 벡터합 방향으로 달라질 것이다. 그렇기 때문에 북쪽을 가리키던 나침반 바늘은 북동쪽을 가리킬 것이다.3. 전류를 증가시킴에 따라 나침반의 회전 각도는 어떻게 달라지겠는가? 전류가 2배가 되면 나침반의 회전각도 2배가 되겠는가? 왜 2배가 될 수 없는지 설명해보라.- 자기장은 전류에, 자기력은 나침반의 회전 각도에 비례하다. 따라서 전류를 증가시키면 자기장이 그에 비례하여 증가하게 되고, 자기력이 증가하여 나침반의 회전 각도 또한 커질 것이다. 그러나 전류가 2배가 되었을 때 나침반의 회전 각도가 2배가 될 수 없는데, 이는 지구의 자기장이 영향을 미치고 있기 때문에다.실험과정과 계획1. 전류계?제작?(1) 나침반?주위로?에나멜선을?10회?이상?감는다. (주의: 에나멜?선의?경우?구리?전선의?표면을?에나멜?막이?싸고?있어?다른?전선과?연결하기?위해서는?칼이나?라이터?등으로?에나멜?막을?벗겨내야?한다.)(2) 기준?전류에서의?측정전류에?대한?나침반?반응을?확인하기?위해?아래와?같이?주어진?건전지(1.5 V)1개와?저항(12 &) 1개를?사용할?수?있다. 이?전류값에서의?나침반?각도를?표시한다. 을?참고로?해서?아래?판에?눈금을?표시한다.? ? ? ? ? ?(3) 위의?기준전류?외의?다른?값의?전류가?흐를?때?나침반?바늘이?얼마나?회전할지?예측해본다. (힌트: 위의?나침반?각도는?“기준전류가?만든?자기장”과?“지구?자기장”의?비율에?의해?결정된?것임을?생각하라.) 100 mA일?때와?250 mA일?때의?눈금을?예측해서?표시한다. ?2. 제작?시?고려할?사항이?전류계를?두고?초등학생도?쉽게?만들?수?있는?전류계라고?소개하곤?있지만, 제대로?된?전류계를?만드려면?생각해야?할?것이?아주?많다. (정확한?전류계를?설계할?수?있다면?대단한?실력자라고?자부해도?좋다!)예를?들어?이런?질문을?해?볼?수?있다.(1) 전류를?흘리기?전에?바늘은?특정한?방향을?향하고?있어야?하는가? 아니면, 바늘이?어디있든지?상관없이?전류를?흘리면?특정한?위치로?이동하는가?(2) 나침반의?바늘을?움직이는?자기장은?정확히?어느?위치의?자기장인가? 바늘의?중심? 바늘의?머리?부분? 바늘의?꼬리부분? 또는?전체의?평균값?(3) 일반적인?전류계는?전류가?2배가?되면?바늘의?회전각도?2배가?된다. 어떻게?만들었기에?그렇게?될까?(4) 나침반의?바늘이?계속?흔들리거나?정지하는데?시간이?너무?오래?걸려?불편할?수?있다. 이런?문제는?어떻게?해결할?수?있겠는가??3. 완성된?전류계의?사진(눈금이?명확히?보이도록?하라)을?보고서에?첨부?하고, 눈금을?결정한?근거와?문제들을?해결한?과정들을?보고서에?정리하라.

공학/기술| 2022.03.26| 4페이지| 1,000원| 조회(290)

일반물리실험, 전남대학교, 예비레포트, 결과레포트, 일반물리실험2

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전남대학교 일반물리실험2 실험 3. 직류회로 예비레포트(A+)

일반물리실험2 예비레포트실험 3. 직류회로과 목 명 :일반물리실험2담당교수 :제 출 일 :학 과 :학 번 :이 름 :Chonnam National University실험 3. 직류회로실험목적전압과 전류, 저항의 개념을 알고 직류회로의 기본적인 특성을 이해한다.실험준비물직류전원, 전구 2종(3V용과 6.3V용-전구 옆면에 표시됨) 각각 2개, 전구 소켓 4개, 집게 전선 8개, 멀티미터, 저항(1 kΩ, 12 Ω, 6.7 Ω 각 3개씩)실험전공부1.색깔 코드로 저항 값 읽는 법저항은 저항 값을 색 띠 4개를 그려서 표시한다.(정밀저항의 경우 색 띠 5개, 칩저항의 경우 저항에 숫자를 써 놓는다.)첫째 띠와 둘째 띠는 두자리 저항값 숫자를 나타낸다.(첫째 띠는 10의 자리를 둘째 띠는 1의 자리의 수를 나타낸다.) 그리고 셋째 띠는 저항값의 단위(십의 승수)를 나타내고, 넷째 띠는 오차범위를 나타낸다.최종 저항값을 계산하는 방법은저항값(제일`왼쪽에서`부터`3번째`까지) +-저항의`오차율로 구할 수 있다.(아래의 그림을 참고하면 쉽게 이해할 수 있다.)2.멀티미터 사용법먼저 멀티미터의 접지 부분에 검은색 탐침을 꽂아준다.(COM으로 표기되어 있음.)빨간색 탐침을 오른쪽 구멍에 꽂아준다.전압 측정-DCV (직류 전압) 테스트: 직류 전압으로 표기된 쪽(V)으로 채널을 돌리고 빨강 리드선을 +에 검정 리드선을 -에 찍어준다.(반대로 하면 -값이 나온다.)-ACV (교류 전압) 테스트: 교류 전압으로 표기된 쪽(V~)으로 채널을 돌려준다. DCV와 다르게 리드선의 구분이 없다.저항 측정-저항ohm로 표기되어 있는 쪽으로 채널을 돌려주고 저항을 측정하면 된다. 리드선에 집게를 물려서 측정하면 된다.전류 측정-A로 표기되어 있는 쪽으로 채널을 돌려주고 전류를 측정한다.-200mA보다 큰 값을 측정할 땐 10A로 표기되어 있는 구멍에 탐침을 꽂아주면 된다.*멀티미터는 부주의하게 사용할 경우 망가지기 쉽다. 특히 높은 전류(예: 500 mA)가 흐르는 상태에서 전류 측정 범위(예: 10 mA)를 낮게 설정하면 내부 회로를 망가뜨릴 수 있으니 주의한다. 안전한 측정을 위해서는 측정 범위를 충분히 높게 설정한 상태에서 측정을 해본 뒤, 필요에 따라 측정 범위를 낮추도록 한다.3.다음 회로에서 각 저항에 걸리는 전압과 전류, 그리고 소모되는 전력을 계산하라.실험과정과 계획1. 멀티미터의 사용법 익히기(1) 멀티미터의 다이얼을 저항 쪽으로 맞춰두고, 주변 물건들의 저항을 측정해보라.(얇은 종이, 금속판, 양 손 사이의 저항, 전선 등) 저항을 측정할 때는 멀티미터 내부의 전원을 사용하므로 외부에서 전지나 전원을 연결하면 안된다. 의외의 저항 값을 보이는 물건은 무엇인가?(2) 주어진 저항의 색코드를 보고 저항 값을 읽어보라. 멀티미터로 저항값을 측정해서 차이를 비교해보라.(3) 멀티미터로 직류전원의 전압을 측정해서 두 값이 같은지 확인해보라.(4) 직류전원과 임의의 외부 저항을 연결한 뒤 전원에 나타난 전압 값과 전류 값으로부터 외부 저항 값을 추측해보라. 왜 멀티미터로 측정한 저항 값과 다를까? (그 이유는 직류전원 자체가 일정 값의 내부 저항을 갖고 있기 때문이다.)(5) 서로 다른 외부저항을 사용해서 아래 표를 완성하고, 각 경우에 내부저항값을 추측해보라.외부 저항값전압(V)전류(I)내부 저항값(예상)2. 단순 회로의 이해(1) 두 개의 서로 다른 전구에 각각 전원을 연결하여 불을 켜보라. (주의: 전구의 옆면에는 적정 전압이 씌어있다. 적정 전압 이상을 연결하면 전구가 탈 수 있다.)전구의 밝기는 대략 전구저항에서 소모되는 전력과 관계가 된다. 그렇다면 어느 전구의 저항이 더 큰지 추측하라! 각 전구의 저항을 측정해서 추측이 맞는지 확인하라.(2) 저항이나 전구 없이 전선 한 가닥을 전지의 양극에 직접 연결하면 무슨 일이 일어나겠는가? 실험으로 확인해보라. 단, 연결한 채로 10초~20초 이상 방치해서는 안된다. (전기난로가 이 원리를 이용해서 만들어진다.)(3) 이번에는 서로 다른 두 개의 전구를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 밝기 비교를 해보라. 왜 그런지 설명할 수 있겠는가?3. 저항 조합 회로주의: 회로가 복잡해지고 전선이 복잡하게 엉켜있으면 회로가 어떻게 구성되어 있는지 눈으로 얼른 확인하기 힘들다. 전선을 보기 좋게 배열하는 습관을 들이자. 예를 들어, 전선을 동그랗게 말아서 짧게 만드는 것도 하나의 방법이다.(1) (전구가 아닌) 일반 저항 1 kΩ 몇 개를 조합해서 1.5 kΩ을 만들어보라. 또, 667 Ω을 만들어보라. 저항 값이 맞는지 멀티미터로 확인한다.(2) 선택 문제: 3~4 개의 전구를 병렬과 직렬 방식으로 적절히 조합하여 하나의 회로를 만들어보라. 전원을 연결하기 전에, 이미 알고 있는 전구의 저항 값을 이용해서 어느 전구가 가장 밝을지 예측해보라. 전원을 연결해서 예측이 맞는지 확인하라.실험에 필요한 물리 지식이나 공식전압- 일정한 전기장에서 단위 전하를 한 지점에서 다른 지점으로 이동하는데 필요한 일(에너지).

공학/기술| 2022.03.25| 7페이지| 1,000원| 조회(293)

일반물리실험, 전남대학교, 예비레포트, 결과레포트, 일반물리실험2

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전남대학교 일반물리실험2 실험 6. 전자기파의 특성 예비레포트(A+) 평가A+최고예요

일반물리실험2 예비레포트실험 6. 전자기파의 특성과 목 명 :일반물리실험2담당교수 :제 출 일 :학 과 :학 번 :이 름 :Chonnam National University실험6. 전자기파의 특성실험목적전자기파의 투과 및 전파 특성을 이해한다.실험 준비물개인 스마트폰 2개, 알루미늄 박막, 주변의 다양한 재료들, 모눈종이실험 전 공부1. 자신의 휴대폰이 사용하는 전자기파의 주파수가 어느 정도 되는지 알아보라. 그 전자기파의 파장은 얼마인가? 블루투스 통신의 주파수와 파장도 조사해보라.> 나의 휴대폰은 Samsung Galaxy Note 20 Ultra 5G 모델이다. 통신사는 KT인데, KT의 5G 주파수는 100MHz였다. 전자기파의 속력은 빛의 속력인 c와 같다. 빛의 속력은 약 300,000,000m/s이므로 공식c=f lambda를 이용하여 전자기파의 파장lambda=3m를 구할 수 있다.> 블루투스 통신의 주파수는 2.4GHz이다. 그리고 블루투스 통신의 파장은 위의c=f lambda를 사용하여 0.123m임을 구할 수 있었다.2. 일반적으로 전자기파의 세기는 방출기로부터의 거리에 따라 감소하는데, 어떤 함수를 따르는가?> 전자기파가 원자, 라디오 송신 안테나, 전구, 별과 같은 국소 파원에서 발생할 때, 파면은 평면이 아니라 팽창하는 구면이다. 따라서 파동이 진행하면서 파동 에너지는 거리의 제곱으로 증가하는 구면으로 퍼지게 된다. 따라서 전자기파의 세기(단위 면적당 일률) S는 거리의 역제곱으로 감소한다. 결국 전자기파의 세기는S={P}over{4pir}^2의 함수를 따르게 된다.> 또는 쿨롱법칙을 따를 것이다.F=k{q_{1}q_{2}}over{r^2}실험에 필요한 물리 지식이나 공식전자기 스펙트럼전자기파(빛)- 파장이 길수록 회절이 잘 일어남.- 파장이 짧을수록 에너지가 크고, 직진성과 투과력이 강함.- 전기장과 자기장의 진동 양상이 공간에서 진행하는 파동.파동의 진동수와 파장 사이의 관계-c=f lambda(진공상태)- 빛의 속도는 일정하므로 파장에 따라 파동의 진동수가 결정된다.전자기파의 세기-S={P}over{4pir}^2dBm- 전기 통신에서 사용되는 전력의 절대 측정단위.- 0dBm은 1mW에 상등하도록 눈금이 새겨져 있음.(추가적으로 그래프 그릴 때 GeoGebra 사이트 이용.)실험과정과 계획1. 휴대폰 통신용 전자기파(1) 자신의 휴대폰에서 나오는 전자기파가 통과하지 못하는 물질은 무엇일까? 휴대폰을 특정한 물질로 감싸고 통신이 가능한지 실험으로 확인해보라.(2) 전자기파의 일종인 빛은 종이 몇 장의 두께를 투과하지 못하는데, 휴대폰 전자기파는 어떠한가? 그 이유가 무엇일까?2. 거리에 따른 전자기파의 세기(1) 전화나 메시지 등의 통신에서는 휴대폰이 기지국과 신호를 주고받는 것에 반해, 블루투스 통신은 기지국을 거치지 않고 두 스마트 폰끼리 직접 신호를 주고받는다. 블루투스 통신은 약 2.4 GHz의 주파수를 사용한다. 두 개의 스마트 폰 사이에 블루투스 통신이 가능한 최대의 거리는 대략 얼마인지 실험을 통해 확인해보라.(2) 안드로이드 폰: 또는 , 아이폰: 또는 라는 스마트폰 앱을 설치하면 상대방의 폰이 보내는 블루투스 신호의 세기를 알 수 있다. 두 스마트 폰의 거리에 따른 신호의 세기를 조사하고, 그래프로 나타내보라. (컴퓨터가 없으면 손으로 대략이나마 그려보고 보고 다음 실험을 진행하는 것이 좋다.)(3) dBm의 단위는 아래와 같이 정의된다.dBm = 10 * Log10(전자기파 파워/1 mW)연습삼아, 아래 표를 채워보며 W와 dBm 사이의 단위 변환을 해보라.W 단위dBm 단위1 mW100 mW200 mW1 W1 μW(4) (2)의 데이터에서 dBm을 W 단위로 환산해서 다시 그래프를 그려보라. 예상한 바와 비슷한가? (컴퓨터가 없으면 손으로 대략이나마 그려보고 보고 다음 실험을 진행하는 것이 좋다.)

공학/기술| 2022.03.26| 5페이지| 1,000원| 조회(333)

일반물리실험, 전남대학교, 예비레포트, 결과레포트, 일반물리실험2

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정역학(STATICS) 8판 3장 풀이(A+) 평가A좋아요

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학교| 2022.08.31| 57페이지| 2,500원| 조회(1,618)

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정역학(STATICS) 8판 2장(101~168) 풀이(A+) 평가A+최고예요

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학교| 2022.08.31| 22페이지| 2,000원| 조회(509)

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