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전기공학기초실험-회로시험기 결과레포트

결과 레포트교과목명전기공학기초실험실험 제목회로시험기전기공학과(부) 0학년 0분반 학번:XXXXXX 이름: OOO공동실험자해당사항 없음담당 교수명OOO담당 조교명OO제출일자0000-00-001. 실험 과정? 저항 측정 실험- 회로시험기의 스위치를 저항계에 위치시키고 흑/적 리드선을 저항소자의 양단에 접촉시켜 저항값을 측정한다.측정 차수저항1회차2회차3회차4회차5회차최적범위20Ω19.5Ω19.6Ω19.5Ω19.6Ω19.5Ω생략460Ω465.3Ω465.4Ω465.4Ω465.4Ω465.4ΩⅠ1kΩ984Ω984Ω984Ω984Ω984ΩⅡ2kΩ1.976kΩ1.977kΩ1.976kΩ1.976kΩ1.976kΩⅢ3kΩ3.005kΩ3.004kΩ3.007kΩ3.008kΩ3.007kΩ생략51 TIMES 10 ^{2}Ω5.057kΩ5.058kΩ5.058kΩ5.058kΩ5.058kΩ생략47 TIMES 10 ^{5}Ω5.030MΩ5.039MΩ5.026MΩ5.035MΩ5.038MΩ생략56 TIMES 10 ^{5}Ω5.5MΩ5.510MΩ5.509MΩ5.509MΩ5.510MΩ생략※ 실험 계획서 표에 적혀있는 저항 크기와 실제 실험 시 보유한 저항 크기가 달라 일부 저항은 그 크기를 수정했음을 밝힙니다.(붉은 글씨)보통의 멀티미터는 왼쪽 사진에서와 같이 레버스위치 주위로 적절한 숫자 범위가 설정되어 있어 값 측정 전 다이얼의 측정 범위를 조작할 수 있으나 본 실험에서 사용한 멀티미터는 숫자가 생략되어 있는 간단한 멀티미터였기에 최적 범위를 산정하는 데 애매함이 있다고 본다.Ⅰ: 만일 해당 저항을 사진과 같은 멀티미터를 사용하여, 200Ω 부분에 스위치를 놓았다면 저항값에 변화가 없을 것이다. 하지만 2000Ω 부분에 스위치를 놓았다면 약 460Ω의 저항값이 측정되었을 것이고, 2000Ω을 최적 범위라고 말할 수 있을 것이다.Ⅱ,Ⅲ : 1KΩ~2KΩ 저항 측정의 최적 범위는 2KΩ일 것이다.? 직류 전압 측정 실험- 직류 전원 공급 장치의 전원을 켜고, 브레드 보드에 저항R _{1}과R _{2}를 직렬로 꽂는다. 전원공급장치의 5V※ 부분에 연결된 도선을 저항을 연결한 부분에 마저 직렬로 연결한 후, 멀티미터의 리드선을 각 저항의 양단에 접촉시켜 전압을 측정한다.(※ 실험 계획서 그림에는 10V가 적혀있지만 실제 실험에서 사용한 전원 공급 장치에 10V가 표시되어있지 않아 5V로 전압을 수정했음을 밝힙니다.)전압 측정 실험 그림실제 구성한 회로 및 전압 측정 모습R _{1}460Ω460Ω1KΩ1Ω3ΩR _{2}20Ω1KΩ1KΩ2Ω2ΩV _{1}4.839V1.620V2.521V1.678V3.045VV _{2}0.202V3.426V2.524V3.369V2.001V(실험 계획서 표에 적혀있는 저항 크기와 실제 실험 시 보유한 저항 크기가 달라 일부 저항은 그 크기를 수정했음을 밝힙니다.(붉은 글씨)) -구한 V와 전압분배를 통한 이론 비교(고찰)③ 교류 전압 측정 실험- 회로시험기의 스위치를 교류전압계(AC)에 위치시킨 후, 리드선을 콘센트의 양단에 접촉시켜 전압을 측정한다.콘센트 전압V(2.426 TIMES 10 ^{2})VHz60Hz- 대한민국의 표준 전압은 220v(=60Hz)이다. 즉, 콘센트에 플러그를 꽂으면 AC 220V(=60Hz)의 전기가 공급되는 것이다.콘센트 전압 측정 결과(V)콘센트 전압 측정 결과(Hz)④ 직류 전류 측정 실험- 직류 전원 공급 장치의 전원을 켜고, 브레드 보드에 저항R _{1}과R _{2}를 직렬로 꽂는다. 전원공급장치의 5V※ 부분에 연결된 도선을 저항을 연결한 부분에 마저 직렬로 연결하는데, 이때 전류를 측정해야하므로 연결된 도선 중 일부를 단락시키고 단락시킨 도선과 저항의 한쪽을 접촉시켜 전류를 측정한다.(※ 실험 계획서 그림에는 10V가 적혀있지만 실제 실험에서 사용한 전원 공급 장치에 10V가 표시되어있지 않아 5V로 전압을 수정했음을 밝힙니다.)전류 측정 실험 그림실제 구성한 회로 및 전류 측정 모습R _{1}460Ω460Ω1KΩ1Ω3ΩR _{2}20Ω1KΩ1KΩ2Ω2ΩI10.41mA3.47mA2.56mA1.69mA1.00mA(실험 계획서 표에 적혀있는 저항 크기와 실제 실험 시 보유한 저항 크기가 달라 일부 저항은 그 크기를 수정했음을 밝힙니다.(붉은 글씨)) -구한 I와 옴의법칙를 통한 이론 비교(고찰)- 본 실험에서 I를 mA 단위로 나타냈는데, 이는 I값이10 ^{-3}을 승수로 가질만큼 작은 범위에 있기 때문이다. 즉, A단위로 멀티미터의 스위치를 맞추었을 경우 전류값이 0에 가깝게 나와 스위치를 mA 단위로 돌려놓아 위와 같은 결과를 얻은 것이다.⑤ 다이오드 검사- 아래 그림과 같이 회로를 구성하고 저항을 측정한다.순방향 검사 그림실제 순방향 검사사진역방향 검사 그림실제 역방향 검사사진다이오드 종류정류다이오드순방향 검사시0MΩ역방향 검사시2.120MΩ⑥ 콘덴서의 측정 실험- 회로 시험기의 선택 스위치를 커패시턴스 측정에 맞춘 후, 리드선을 콘덴서의 두 단자와 접촉시켜 용량을 측정한다.콘덴서 종류전해콘덴서세라믹 콘덴서콘덴서에 표기된 용량0.1mu F0.01mu F측정된 용량103nF(=0.103mu F)10.95nF(=0.01095mu F)-고찰, 왜 용량과 차이가 날까세라믹 콘덴서용량 측정 사진2. 실험 결과? 멀티미터로 저항 측정 시, 측정하려는 저항값을 예상하여 이에 알맞은 측정 범위를 설정해야 올바른 저항값을 구할 수 있다.? 멀티미터를 통해 구한 각 저항에 걸리는 전압은 전압 분배법칙을 통해 구한 이론적인 전압값과 거의 일치한다.? 콘센트의 표준 전압은 AC 220V(=60Hz)이다.? 멀티미터를 통해 구한 각 저항의 양단을 흐르는 전류값은 옴의 법칙을 통해 구한 이론적인 전류값과 거의 일치한다.? 다이오드의 순방향 검사로 도출되는 저항값은 0에 가깝고, 역방향 검사로 도출되는 저항값은 무한대에 가깝다.? 콘덴서에 표기된 용량과 멀티미터를 통해 구한 콘덴서의 용량은 거의 일치한다.3. 고찰ⅰ) 멀티미터를 통해 구한 저항값과 측정 범위- 앞서 멀티미터로 저항 소자들의 저항값을 구해보고 적절한 측정 범위를 추측해보는 과정을 가졌다. 200Ω 부분이 아닌, 2000Ω 부분에 스위치가 놓아져야 460Ω의 저항값이 측정될 수 있을 것이라는 예상을 통해 저항값이 측정 범위를 크게 넘어서는 경우에는 표시판에 무한대가 나타날 것임을 알 수 있다. 반대로, 작은 값의 저항을 큰 범위에서 측정하면 측정 결과는 0이 되어버리기에, 실제 저항값보다 조금 큰 범위를 선택하는 것이 최적의 범위가 될 것이다.(ex: 10Ω 저항 측정 시 스위치는 200Ω 부분에 위치시키는 것이 적당)ⅱ) 멀티미터로 구한 전압값과 이론적인 전압값 비교R _{1}460Ω460Ω1KΩ1KΩ3KΩR _{2}20Ω1KΩ1KΩ2KΩ2KΩV _{1}4.839V4.7917V1.620V1.5753V2.521V2.5V1.678V1.6667V3.045V3V오차0.9871%2.8376%0.84%0.678%1.5%V _{2}0.202V0.2083V3.426V3.4247V2.524V2.5V3.369V3.3333V2.001V2V오차-3.0245%0.0584%0.96%1.0710%0.05%- 멀티미터로 구한 전압값과 전압분배법칙을 통해 구한 이론적인 전압값을 오차와 함께 비교하면 아래와 같다.※V _{1}과V _{2}에서 왼쪽이 멀티미터로 구한 값이고 오른쪽이 이론값이다.※ 오차는 {(측정값-이론값)/이론값}TIMES 100%로 구한다.멀티미터 내부에 저항이 존재한다고 했으므로 해당 저항을R _{3}로 나타내면,R _{1},R _{2}로 이루어진 부분과R _{3}가 병렬 연결됨을 확인할 수 있다.(그림 참고)R _{3}가 없는 상황에서R _{1}의 전압값은{R _{1}} over {R _{1} +R _{2}} V라고 쓸 수 있지만,R _{3}가 주어진 상황이라면R _{1}의 전압값은{R _{1}} over {R _{1} + {R _{2} R _{3}} over {R _{2} +R _{3}}} V({R _{3}} over {R _{2} +R _{3}}

공학/기술| 2022.02.08| 6페이지| 2,000원| 조회(213)

다이오드, 멀티미터, 고찰, 회로시험기, 전기공학, 교류전압, 직류전압, 전기공학기초..

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전기공학기초실험_직류전원공급기 결과레포트

결과 레포트교과목명전기공학기초실험실험 제목직류전원공급기전기공학과(부) 0학년 0분반 학번:XXXXXX 이름: OOO공동실험자해당사항 없음담당 교수명OOO담당 조교명OOO제출일자0000-00-001. 실험 과정? 저항에 따른 전압 측정 실험- 전원 공급기의 스위치를 켠 후, 아래 그림과 같이 회로를 구성한다. 이후 저항을 달리하며 각 저항에서의 전압값을 측정한다.※ 실험 계획서 표에 적혀있는 저항 크기와 실제 실험 시 보유한 저항 크기가 달라 100Ω과 470Ω의 저항을 각각 270Ω과 460Ω짜리 저항으로 대체하였습니다.전압 측정 회로 구성도R=INF 일 때 실제 회로 구성R=INF 일 때 전압 측정 모습R=270Ω일 때실제 회로 구성R=270Ω일 때전압 측정 모습R=460Ω일 때실제 회로 구성R=460Ω일 때전압 측정 모습- R=INF 라면 개방 회로(open circuit)가 되기 때문에 전압 측정 회로 구성도에서 보이는 R이 위치한 도선이 없는 것(전류가 해당 도선으로 흐르지 않음)과 같이 생각될 수 있다. 따라서 전압을 측정하려면 전원 공급기로부터 연결된 선과 멀티미터의 리드선을 바로 연결하면 된다.R전압측정값INF (개방 시)5.039VR _{1}=270Ω5.040VR _{2}=460Ω5.045V∴ 만일 R이 100Ω, 470Ω 등 임의의 크기를 가지더라도 측정되는 전압값은 5V와 유사하게 나타날 것이다.(적은 오차 범위를 가질 것임)② 입력 전압값에 따른 출력 전압 측정 실험- 전원 공급기의 스위치를 켠 후, 입력 전압을 달리하며 1KΩ과 3KΩ의 양단에 걸리는 전압(출력 전압)을 측정하고 적절한 전압 측정 범위를 구해본다.※ 실제 실험에 사용한 전원공급기가 표시할 수 있는 전압의 크기가 한정적인 이유로 실험 계획서 표에 적혀있는 입력 전압들 중 5V와 15V에 대해서만 실험을 진행하였습니다.5V, 1KΩ일 때회로 구성5V, 1KΩ일 때전압 측정 모습5V, 3KΩ일 때회로 구성5V, 3KΩ일 때전압 측정 모습15V, 1KΩ일 때회로 구성15V, 1KΩ일 때전압 측정 모습15V, 3KΩ일 때회로 구성15V, 3KΩ일 때전압 측정 모습전원공급기의전압계 표시값1KΩ3KΩ측정값측정범위측정값측정범위5V5.049VV범위5.049VV범위15V15.03VV범위15.03VV범위- 5V와 15V의 입력전압에서 저항의 출력전압을 측정할 때, mV 단위로 스위치를 돌려놓고 전압을 측정한 결과 0이라는 숫자가 표시판에 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 전압 값보다 측정범위가 지나치게 작아서 생기는 문제로 판단된다. 따라서 측정하려는 전압값보다 조금 큰 범위인 ‘V‘ 단위가 적절한 측정 범위라고 말할 수 있다.③ 저항에 따른 전류값, 출력전압 측정 실험- 전원 공급기의 스위치를 켠 후, 저항을 달리하며 15V일 때의 전류값과 출력 전압값을 구해본다.※ 실험 계획서 표에는 10V라고 적혀있지만 실험에 사용한 전원공급기가 표시할 수 있는 전압이 15V이기에 15V에 대해 실험을 진행하였습니다.(저항값도 수정-붉은 색)부하저항값전원공급기 전압15V전류[A]출력 전압[V]무부하00R _{1}=270Ω56.90mA15.03VR _{2}=460Ω32.69mA15.03VR _{3}=820Ω18.70mA15.03VR _{4}=1KΩ15.40mA15.03V15V, R=0일 때 회로 구성15V, R=0일 때 전류 측정15V, R=0일 때 전압 측정2. 실험 결과? 단일 저항과 전원이 연결된 회로에서 저항의 양단에 걸리는 전압은 저항의 크기와 관계없이 항상 전원의 전압과 일치한다.? 멀티미터로 전압을 측정할 때, 측정하려는 전압 크기보다 약간 큰 범위를 설정하는 것이 적절하다.? 저항을 흐르는 전류는 옴의 법칙을 만족한다.(전류=저항 양단에 걸리는 전압/저항 크기)? R=INF 이면 해당 도선에 흐르는 전류 크기는 0으로 생각하고, R=0이면 저항이 연결된 부분을 합선된 것으로 생각한다.3. 고찰- 앞서 직류전원공급기를 통해 여러 저항값에 따른 전압값과 전류값을 구해보는 과정을 가졌다. 이를 통해 옴의 법칙으로 구한 이론적인 전압, 전류값과 멀티미터로 구한 실측정값이 거의 일치함을 확인할 수 있었다. 그러나 이론적인 값보다 측정값이 공통적으로 더 크다는 결론을 얻을 수 있었다. 자세한 오차를 살펴보면 아래와 같다.부하저항값전원공급기 전압15V전류[A]출력 전압[V]R _{1}=270Ω56.90mA55.67mA15.03V15V오차2.21%0.2%R _{2}=460Ω32.69mA32.67mA15.03V15V오차0.06%0.2%R _{3}=820Ω18.70mA18.33mA15.03V15V오차2.02%0.2%R _{4}=1kΩ15.40mA15.03mA15.03V15V오차2.46%0.2%※V _{1}과V _{2}에서 왼쪽이 멀티미터로 구한 값이고 오른쪽이 이론값이다.※ 이론값으로 구한 전류는 옴의 법칙I= {V} over {R}를 따른다.

공학/기술| 2022.02.08| 4페이지| 1,000원| 조회(193)

고찰, 옴의 법칙, 전기공학, 직류전원공급기, 단락회로, 개방회로, 전기공학기초실험

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전기공학기초실험_저항소자 결과레포트

결과 레포트교과목명전기공학기초실험실험 제목저항 소자전기공학과(부) 0학년 0분반 학번:XXXXXX 이름: OOO공동실험자해당사항 없음담당 교수명OOO담당 조교명OOO제출일자0000-00-001. 실험 과정? 저항 색띠 코드를 참조하여 각 저항들의 색대별로 유효 숫자 및 승수 값, 오차값 등을 구하여 표를 작성한다.- 보유한 저항은 3색띠 저항 1개, 4색띠 저항 16개, 5색띠 저항 2개로 총 19개의 저항이 존재한다. 3색띠부터 4색띠, 5색띠 순으로 각 색대에 할당된 숫자 및 저항값, 오차값 등의 수치를 아래 표에 나타내보았다.제1색대제2색대제3색대제4색대제5색대저항값측정값오차※12(적)7(자)10 ^{4}(황)27 TIMES 10 ^{4}Ω270.1kΩ-0.037%24(황)7(자)10 ^{5}(녹)±5%(금)47 TIMES 10 ^{5}Ω5.060MΩ-7.66%38(회)2(적)10 ^{1}(갈)±5%(금)82 TIMES 10 ^{}Ω809Ω1.34%41(갈)2(적)10 ^{2}(적)±5%(금)12 TIMES 10 ^{2}Ω1.185kΩ1.25%51(갈)2(적)10 ^{2}(적)±5%(금)12 TIMES 10 ^{2}Ω1.204kΩ-0.33%65(녹)6(청)10 ^{5}(녹)±5%(금)56 TIMES 10 ^{5}Ω5.523MΩ1.375%72(적)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)20 TIMES 10 ^{2}Ω1.973kΩ1.35%81(갈)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)10 TIMES 10 ^{2}Ω0.985kΩ1.5%91(갈)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)10 TIMES 10 ^{2}Ω0.985kΩ1.5%101(갈)2(적)10 ^{2}(적)±5%(금)12 TIMES 10 ^{2}Ω1.192kΩ0.67%113(등)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)30 TIMES 10 ^{2}Ω3.008kΩ-0.27%122(적)7(자)10 ^{1}(갈)±5%(금)27 TIMES 10 ^{}Ω269.2Ω0.30%134(황)6(청)10 ^{1}(갈)±5%(금)46 TIMES 10 ^{}Ω465.4Ω-1.17%142(적)0(흑)10 ^{0}(흑)±5%(금)20 TIMES 10 ^{0}Ω19.5Ω2.5%152(적)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)20 TIMES 10 ^{2}Ω1.977kΩ1.15%165(녹)1(갈)10 ^{2}(적)±5%(금)51 TIMES 10 ^{2}Ω5.060kΩ0.78%172(적)7(자)10 ^{2}(적)±5%(금)27 TIMES 10 ^{2}Ω2.691kΩ0.33%183(등)6(청)0(검)10 ^{0}(흑)±1%(갈)360 TIMES 10 ^{0}Ω358.8Ω0.33%196(청)2(적)0(검)10 ^{0}(흑)±5%(금)620 TIMES 10 ^{0}Ω621Ω-0.16%※ 해당 표에서 오차는{저항값-측정값} over {저항값} TIMES 100%로 이해함.? 색띠 코드를 통해 구한 저항값과 멀티미터를 통해 측정한 저항값을 비교하고 오차의 원인에 대해 고찰해본다.제1색대제2색대제3색대제4색대제5색대저항값(읽은값)오차(%)저항값(측정값)측정오차(Ω)12(적)7(자)10 ^{4}(황)27 TIMES 10 ^{4}Ω-0.037%270.1kΩ100Ω24(황)7(자)10 ^{5}(녹)±5%(금)47 TIMES 10 ^{5}Ω-7.66%5.060MΩ0.36MΩ38(회)2(적)10 ^{1}(갈)±5%(금)82 TIMES 10 ^{}Ω1.34%809Ω11Ω41(갈)2(적)10 ^{2}(적)±5%(금)12 TIMES 10 ^{2}Ω1.25%1.185kΩ15Ω51(갈)2(적)10 ^{2}(적)±5%(금)12 TIMES 10 ^{2}Ω-0.33%1.204kΩ4Ω65(녹)6(청)10 ^{5}(녹)±5%(금)56 TIMES 10 ^{5}Ω1.375%5.523MΩ77kΩ72(적)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)20 TIMES 10 ^{2}Ω1.35%1.973kΩ27Ω81(갈)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)10 TIMES 10 ^{2}Ω1.5%0.985kΩ15Ω91(갈)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)10 TIMES 10 ^{2}Ω1.5%0.985kΩ15Ω101(갈)2(적)10 ^{2}(적)±5%(금)12 TIMES 10 ^{2}Ω0.67%1.192kΩ8Ω113(등)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)30 TIMES 10 ^{2}Ω-0.27%3.008kΩ8Ω122(적)7(자)10 ^{1}(갈)±5%(금)27 TIMES 10 ^{}Ω0.30%269.2Ω0.8Ω134(황)6(청)10 ^{1}(갈)±5%(금)46 TIMES 10 ^{}Ω-1.17%465.4Ω5.4Ω142(적)0(흑)10 ^{0}(흑)±5%(금)20 TIMES 10 ^{0}Ω2.5%19.5Ω0.5Ω152(적)0(흑)10 ^{2}(적)±5%(금)20 TIMES 10 ^{2}Ω1.15%1.977kΩ23Ω165(녹)1(갈)10 ^{2}(적)±5%(금)51 TIMES 10 ^{2}Ω0.78%5.060kΩ40Ω172(적)7(자)10 ^{2}(적)±5%(금)27 TIMES 10 ^{2}Ω0.33%2.691kΩ9Ω183(등)6(청)0(검)10 ^{0}(흑)±1%(갈)360 TIMES 10 ^{0}Ω0.33%358.8Ω1.2Ω196(청)2(적)0(검)10 ^{0}(흑)±5%(금)620 TIMES 10 ^{0}Ω-0.16%621Ω1Ω■ 위 표에서 오차={저항값-측정값} over {저항값} TIMES 100%로 이해하였으며 측정 오차= |읽은값-측정값|으로 이해함.2. 실험 결과? 저항에는 저항값을 나타내는 색띠가 표시되어 있다.? 각 색띠마다 의미하는 숫자, 10의 승수, 오차 범위가 다르다.? 색띠를 통해 구한 저항값과 멀티미터를 통해 구한 저항값 간에는 오차가 존재한다.3. 고찰- 본 실험에서는 저항에 표시된 색띠를 통해 저항값을 구해보고, 해당 저항값을 멀티미터를 통해 구한 측정값과 비교해보았다. 실험에서 구한 최대 오차는 7.66%였고(절댓값 취함), 최소 오차는 0.037%였다. 평균적 오차가 1.26%이므로 저항의 색띠를 통해 구한 오차범위:±5% 안에 값이 존재하여, 저항값과 측정값 간에 오차가 비교적 적다고 말할 수 있다. 그러나 오차가 아예 없는 것이 아니기 때문에 해당 차이가 발생한 이유에 대해 생각해볼 수 있다. 첫 번째로 계측 오차를 들 수 있는데, 멀티미터로 저항값을 측정할 때 다이얼의 숫자가 한 숫자로 계속 멈춰있는 것이 아니라 일정 범위 내에서 지속적으로 바뀌었기 때문에 확실한 저항값을 구하기 어려웠다. 실험 시 악어핀이 없었기 때문에 탐침을 저항의 다리에 댈 수밖에 없었고, 이 과정에서 저항이 흔들리는 상황이 몇 번 발생하였기 때문에 다이얼의 숫자가 조금씩 바뀌었던 것으로 추측된다. 두 번째로 멀티미터 내부 저항을 들 수 있다. 멀티미터 자체에도 저항이 존재하기 때문에 외부 저항의 저항값을 측정하는 과정에서 해당 요인이 영향을 주어 오차가 발생했던 것으로 보인다.4. 실험 사진※ 나머지 저항값 역시 위 그림에서 보이는 것과 동일한 방법으로 측정하였습니다.

공학/기술| 2022.02.08| 3페이지| 1,000원| 조회(212)

오차, 저항, 멀티미터, 고찰, 전기공학, 내부저항, 저항소자, 색띠, 전기공학기초실험

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전기공학기초실험_납땜연습 결과레포트 평가A좋아요

결과 레포트교과목명전기공학기초실험실험 제목납땜연습전기공학과(부) 0학년 0분반 학번:xxxxxx 이름: OOO공동실험자해당사항 없음담당 교수명OOO담당 조교명OO제출일자0000-00-001. 실험 과정? 사전 준비(1) 표면 처리: 납땜하고자 하는 만능 기판을 샌드페이퍼(사포)로 닦아낸다.(2) 예비 납땜: 인두기의 전원을 연결한 후 팁 부분에 납을 대고 살짝 녹인다.(3) 접속 재료 준비: 저항의 다리를 구부려 기판에 소자를 하나를 연결한다.(1) 땜납을 왼손에 쥐고 인두기를 오른손에 쥔 채 기판과의 각도를 45DEG 정도로 유지한다.? 납땜 작업(2) 인두 팁을 비스듬히 동판에 갖다댄 채 2~3초 정도 가열시킨다.(3) 인두 끝과 기판 사이에 납을 대고 적당 양을 녹인다.(4) 납이 어느 정도 녹으면 기판과 인두로부터 납을 먼저 뗀다.(5) 납이 적절하게 도포되면 납땜 부분의 모양이 변형되지 않도록 조심스럽게 인두를 뗀다.③ 확인 작업열이 적게 가해진 경우열이 적당히 가해진 경우열이 과도하게 가해진 경우· 기판을 감싸는 모양이 부푼 공 형태에 가깝다.· 기판과 땜납이 녹아 흐른 끝 부분 사이의 경사각이 둔각에 가깝다.· 기판을 감싸는 모양이 정규분포 곡선 형태에 가까움을 확인할 수 있다.· 기판과 땜납이 녹아 흐른 끝 부분 사이의 경사각이 작다.· 땜납이 기판을 제대로감싸고 있지 않다.2. 실험 결과납땜을 통해 소자를 연결한 모습연결한 소자 앞면(소자가 고정되어 흔들어도 움직이지 않음을 확인할 수 있었음)? 납땜은 땜납을 이용하여 회로기판에 전자 소자를 연결하거나 전선과 전선을 연결하는 작업을 말한다.? 올바른 납땜 형태는 기판을 감싸는 결과물의 모양이 적당한 곡률의 돔 형태에 가까워야 한다.? 납땜 시 기판으로부터 땜납을 먼저 떼고 인두를 제거해야 한다.3. 고찰- 본 실험에서는 납땜을 통해 기판에 소자를 연결해보았다. 비록 소자가 기판에 잘 고정되어있어 소자를 흔들어도 별다른 움직임을 관찰할 수 없었지만 납땜 모양을 살핀 결과 그 모양이 한쪽으로 부푼 공 모양에 가까워, 정규 분포 곡선형이 아니기에 올바르게 납땜을 했다고 결론 내릴 순 없었다. 이는 땜납을 적당량 녹인 후 납과 인두를 차례로 제거했어야 는데, 납땜 과정에서 발생하는 연기로 인해 납이 적당량 녹았는지 확인하기 어려워 여러 번 납을 기판에 갖다 대었고, 이로 인해 지나치게 많은 양의 납이 녹았기 때문인 것으로 보인다. 부가적으로, 소자를 연결하는 것 외에도 기판 위에 단일하게 납땜을 해보기도 하였는데, 약 43개의 납땜 형태 중 12개의 납땜 형태가 한쪽으로 치우친 산 형태에 가까움을 확인할 수 있었다. 이는 납을 녹인 후 인두를 뗄 때 어느 정도 기판에 납이 적절하게 도포된 것을 확인한 후 조심스럽게 인두를 뗐어야 는데, 단순히 납을 떼고 인두로 도포 모양을 만들지 않은 상태에서 급하게 인두 팁을 제거하다 보니 팁을 제거한 방향으로 도포된 납이 따라 올라가 치우친 형태의 모양이 나온 것으로 보인다. 따라서 저항 소자의 연결 과정에서 한쪽으로 부푼 공 모양이 나왔던 것은 기판을 감싸는 납의 형태를 제대로 살피지 않았기 때문인 것으로 판단된다. 종합적으로, 본 실험을 통해 녹은 납의 양과 기판을 감싸는 납의 형태 등의 요인을 적절히 따져 납땜을 해야 한다는 결론을 얻을 수 있다.

공학/기술| 2022.02.08| 3페이지| 1,000원| 조회(454)

납땜, 고찰, 전기공학, 인두, 전기공학기초실험, 만능기판, 납땜연습

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일반물리실험 2 직류 회로 예비 및 결과 보고서 평가A+최고예요

예비 레포트실험 제목직류 회로실험 일시2020.10.09학번분반/조·이름담당 조교·1. 실험 목적- 전압과 전류, 저항의 개념을 알고 직류회로의 기본적인 특성을 이해한다.※ 예비 보고서:1. 색깔 코드로 저항 값 읽는 법- 저항은 크게 lead 타입과 SMD 타입에 따라 코드가 나누어진다. lead 타입의 저항은 4-6자리의 색상 코드로 저항 값을 표시하는 반면, SMD 타입의 저항은 숫자코드 및 E 계열로 구분되는 문자 숫자 조합의 코드로 저항 값을 표시한다. 본 예비 레포트에서는 lead 타입의 저항에 대해 알아보고자 한다. lead 타입은 위에서 말한 것처럼 4-6자리의 색상 코드에 따라 구분된다. 이 색상 코드는 저항 값, 배수, 오차, 온도 계수 등의 정보를 담고 있다.① 4자리 색상 코드4자리 색상 코드에서 첫 번째 띠와 두 번째 띠는 두 자리의 숫자를 나타내고, 세 번째 띠는 배율, 네 번째 띠는 오차를 나타내는 코드이다.ex) 빨강, 빨강, 검정, 금색으로 4자리 띠가 형성되어 있는 경우- 저항:22 TIMES1=22 Ω- 오차:+-5%② 5자리 색상 코드5자리 색상 코드는 정밀 저항에서 사용하는 코드이다. 첫 번째, 두 번째, 세 번째 띠는 숫자이고, 네 번째 띠는 배수, 5 번째 띠는 오차를 나타내는 코드이다.ex) 빨강, 빨강, 검정, 주황, 갈색으로 5자리 띠가 형성되어 있는 경우- 저항:220 TIMES 1000=220KΩ- 오차:±1%? 6자리 색상 코드6자리 색상 코드는 5 번째 띠까지 5자리 색상 코드를 읽는 법과 동일하나 마지막 6 번째 띠는 온도 계수가 추가된다.ex) 빨강, 빨강, 검정, 주황, 갈색, 갈색으로 6자리 띠가 형성되어 있는 경우- 저항:220 TIMES 1000=220KΩ- 오차:±1%- 저항: 100ppm/ CENTIGRADE 2. 멀티미터 사용법- 멀티미터는 전류, 전압, 저항, 전기 용량 등 전기 회로의 특성들인 물리량을 누구나 손쉽게 측정할 수 있도록 만들어진 도구이다. 여러 가지 물리량을 측정할 수 있기r { R_합성{} } = { 1} over {R2 }+ { 1} over {R3 }={ 1} over { 200} + { 1} over { 100},R_합성 ={ 200} over { 3}R_1과R_합성는 직렬 연결되어 있으므로 동일한 전류가 흐르며, 저항에 비례하여 전압이 각각에 걸리게 된다.R_합성회로 내의R_2와R_3는 병렬 연결되어 있으므로 동일한 전압이 걸린다.V _{R _{1}} =V _{전체`전압} TIMES {R _{1}} over {R _{1+} R _{합성}} =3 TIMES {100} over {100+ {200} over {3}} =1.8VV _{R _{2}} =V _{R _{3}} =V _{전체`전압} TIMES {R _{합성}} over {R _{1+} R _{2}} =3 TIMES {{200} over {3}} over {100+ {200} over {3}} =1.2V∴V _{R _{1}}=1.8V,V _{R _{2}}=1.2V,V _{R _{3}}=1.2V∴I_R_1 = { 1.8} over { 100} = 18mA,I_R_2 = { 1.2} over { 200} = 6mA,I_R_3 = { 1.2} over { 100} = 12mAP_R_1 = 1.8V times 18mA = 32.4mW,P_R_2 = 1.2V times 6mA = 7.2mW,P_R_3 = 1.2V times 12mA = 14.4mW∴P _{전체} =P _{R_1} +P _{R _{2}} +P _{R _{3}} =3V TIMES 18mA=54W2. 실험 이론(1) 전기 회로- 전기 회로에서 다양한 회로 소자는 아래의 그림과 같다.- 저항이 있는 도체에서 전류가 흐르려면 전기장을 가해야한다. 이때 전기장을 적절하게 가하지 않으면 전하들이 즉각 정전기적 평형을 이루어서 도체 내부의 전기장과 전류가 사라진다. 따라서 전류가 흐르는 도체에 계속해서 전기장이 형성되도록 퍼텐셜차(전압)를 유지하는 장치가 필요하다. 이러한 장치를 기전력 또는 emf 장치라고 부른다.-기전력 _{1} ,``V _{2} = { varepsilon } over {R _{1} +R _{2}} R _{2}- 병렬 연결한 회로 요소에 걸리는 전압은 같다.-V _{1} =`V _{2} = varepsilon (두 저항기의 공통 전압은 전지의 기전력과 같음)-I _{1} = {varepsilon } over {R _{1 _{}}} ,`I _{2} = {varepsilon } over {R _{2}}-I=I _{1} +I _{2} = {varepsilon } over {R _{1}} + {varepsilon } over {R _{2}} = varepsilon ( {1} over {R _{1}} + {1} over {R _{2}} )-{1} over {R _{병렬}} _{} = {1} over {R _{1}} + {1} over {R _{2}} + {1} over {R _{3}} +...3. 실험 기구- 직류전원, 전구 2종(3 V용과 6.3 V용-전구 옆면에 표시됨) 각각 2개, 전구 소켓 4개, 집게 전선 8개, 멀티미터, 저항(1 kΩ, 12 Ω, 6.7 Ω 각 3개씩)4. 실험 방법 요약(1) 멀티미터의 사용법 익히기- 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.- 주어진 저항의 색코드를 보고 저항 값을 읽어보라.- 멀티미터로 저항값을 측정해서 차이를 비교해보라. 멀티미터로 직류전원의 전압을 측정해서 두 값이 같은지 확인해보라.(2) 단순 회로의 이해- 두 개의 서로 다른 전구에 각각 전원을 연결하여 불을 켜보라.- 저항이나 전구 없이 전선 한 가닥을 전지의 양극에 직접 연결하면 무슨 일이 일어나는지 실험으로 확인해보라.- 서로 다른 두 개의 전구를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 밝기 비교를 해보라.(3) 저항 조합 회로- (전구가 아닌) 일반 저항 1 kΩ 몇 개를 조합해서 1나 전원을 연결하면 안된다. 의외의 저항 값을 보이는 물건은 무엇인가?- 알루미늄박이나 가위 등의 물건은 도체이므로 전류가 잘 흘러 저항이 상대적으로 작을 것임을 예상할 수 있었다. 분필이나 테이프의 경우에는 부도체이기에 전류가 잘 흐르지 않아 저항이 클 것이라 생각하였다. 그런데 분필이나 테이프의 경우 저항을 측정했을 때 화면에 1이라는 숫자가 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 저항의 범위를 작게 설정하여 측정 범위를 넘어섰을 때 나타나는 표시이므로, 분필과 테이프의 저항이 꽤 큰 수치를 갖는 것으로 판단할 수 있다.※1 표시 예) 500옴 저항을 측정하고자 할 때 200옴 범위를 택하면 1이라는 표시가 나타남.(2) 주어진 저항의 색코드를 보고 저항 값을 읽어보라. 멀티미터로 저항값을 측정해서 차이를 비교해보라.순서색 코드저항오차첫 번째 저항갈색-검은색-빨간색-금색10 TIMES 100=1000Ω(오차:±5%)두 번째 저항갈색-빨간색-파란색-금색12 TIMES 1=12Ω(오차:±5%)세 번째 저항갈색-빨간색-파란색-금색12 TIMES 1=12Ω(오차:±5%)- 멀티미터로 측정 결과, 첫 번째 저항은 986Ω, 두 번째 저항은 12.2Ω, 세 번째 저항은 12.0Ω이 나왔다. 첫 번째 저항의 경우 오차가{1000-986} over {1000} TIMES 100%=1.4%, 두 번째 저항은{12-12.2} over {12} TIMES 100%=-1.7%, 세 번째 저항은{12-12} over {12} TIMES 100%=0%가 나와 오차 범위에 다들 부합함을 알 수 있다.(3) 멀티미터로 직류전원의 전압을 측정해서 두 값이 같은지 확인해보라.직류 전원의 전압멀티미터의 전압3.2V3.4V5V5.4V7.2V7.9V10.1V11V14.9V16.3V-대략±5~±8%정도의 오차가 나옴을 확인할 수 있다.(4) 직류전원과 임의의 외부 저항을 연결한 뒤 전원에 나타난 전압 값과 전류 값으로부터 외부 저항 값을 추측해보라. 왜 멀티미터로 측정한 저항 값과 다를까?순서전압전류 각 전구의 저항을 측정해서 추측이 맞는지 확인하라.- 첫 번째 전구의 전압은 4.7V, 전류는 0.32A이고 두 번째 전구의 전압은 6.7V, 전류는 0.13A이다. 소비 전력P=V TIMES I 이므로 첫 번째 전구는4.7V TIMES 0.32A=1.504W의 전력을, 두 번째 전구는6.7V TIMES 0.13A=0.871W을 갖는다. 따라서 소모되는 전력이 큰 첫 번째 전구가 밝기가 더 셈을 확인할 수 있었다. 이때 저항의 경우, 불빛의 밝기가 셀수록 흐르는 전류량이 많다는 것을 의미하므로 저항이 작을 것임을 추측할 수 있었다. 실제로 옴의 법칙(I= {V} over {R})에 의해 첫 번째 전구의 경우 1.5Ω의 저항이, 두 번째 전구의 경우 6.2Ω의 저항값이 나와 추측이 맞음을 확인할 수 있다.(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.)- 저항이 낮은 전선을 연결한 결과 45.9A의 전류가 흐름을 확인할 수 있었다. 저항이 있는 물체에 전류가 흐르면 열에너지가 발생하므로 실험 결과 전선이 따뜻해져감을 느낄 수 있다.- 또한 일정 전압을 유지한 채 샤프심에 전류를 흘려보냈을 때에는, 샤프심의 저항이 1.9Ω정도로 작기 때문에 더 많은 열이 발생하여 샤프에서 연기가 남을 확인할 수 있었다.- 전기 에너지=V TIMES I TIMES t(3) 이번에는 서로 다른 두 개의 전구를 직렬 또는 병렬로 연결한 후 밝기 비교를 해보라. 왜 그런지 설명할 수 있겠는가?- 병렬 연결 상에서는 두 전구에 흐르는 전류의 합이 전체 전류와 같고, 전압이 일정하다. 전압이 일정할 때에는 저항이 작을수록 열에너지가 많이 발생하는데, 옴의 법칙에 의해 흐르는 전류가 셀수록 저항이 작으므로 흐르는 전류의 세기가 센 4.9V 전구의 밝기가 6.3V 전구보다 더 밝다.직렬로 두 전구를 연결했을 때에는 전류가 하라.

자연과학| 2021.09.23| 9페이지| 1,000원| 조회(627)

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