BJT Operation Amplifier Ex 7.221. 사용하는 프로그램 내 과제에 알맞은 소자 선택2. Single-Ended Input & Output3. Single-Ended Input과 Balun Transformer를 사용하여 Differential Input으로 만들기 이 연습문제는 예제 7.7의 증폭기 계산 방식을 따르지만, 소스와 부하 저항 값이 달라 전압 이득에 차이가 있다는 점에서 다르다. 특히, 초기 전원 저항과 부하 쪽에 전압 분배가 적용된 것이 중요한 차이점이다. 따라서, 본 설계 과제에서는 이러한 저항값 차이가 회로 전압 이득에 미치는 영향을 분석할 것이다. 우선, 연습문제를 손풀이하여 이론적으로 분석한 후, PSpice로 회로를 설계하고 시뮬레이션을 통해 이론값과 시뮬레이션 결과를 비교하여 검증할 것이다. 또한, 차동 입력(Differential Input)과 단일 입력(Single Ended Input) 방식에서 Balun Transformer를 활용한 회로 설계를 통해 다양한 입력 조건에서 증폭기 성능을 비교 분석할 것이다. 손풀이를 위해서는, 예제 7.7과 다르게 전압 분배가 이루어졌기에, 증폭기 앞단에 연결된 Source와 뒷단에 연결된 Load를 고려해야 한다. 이를 위해 다음과 같은 과정을 거쳐 풀이할 것이다.위 사진들은 직접 손 풀이를 통해 signal 저항과 load 저항이 추가되었을 때의 각 stage과 overall voltage gain을 구한 결과이다. 다단 증폭기 회로의 overall voltage gain은 로 소수점을 반올림하면, 문제에서의 와 동일하다고 볼 수 있다. 각 과정에서의 소수점 자리수 혹은 반올림 등의 이유로 인한 오차를 줄이기 위해 최대한 많은 자리수를 확보하였기에, 위와 같이 문제의 정답과 유사한 손풀이 결과를 얻을 수 있었다고 본다.
1. 실험 제목등전위선 측정2. 실험 목적도체판에 전류를 흐르게 하여, 그 위에 등전위선을 찾고, 전기장과 등전위선에 관한 성질을 이해한다.3. 실험 기구등전위선 측정장치, 검류계, DC 전원 공급장치4. 원리 및 이론, 실험 방법 ▶ 원리 및 이론 전위차를 가진 두 전극 사이에는 항상 전기장이 존재한다. 시험전하 가 이 전기장 내에서 힘 를 받을 때, 그 점에서의 전기장은 로 정의된다. 한편, 그 점의 전위 는 단위전하당의 위치에너지로 정의된다. 전기장 내에는 같은 전위를 갖는 점들이 존재한다. 이 점들을 연결하면 3차원에서는 등전위면을, 2차원에서는 등전위선을 이룬다. 등전위선이나 등전위면은 전기장 내에서 무수히 많이 그릴 수 있다. 전기력선은 하나의 점전하 가 있는 점을 중심으로 하는 방사선이며 (그림 1-1 참조), 등전위면은 점을 중심으로 하는 동심구면이 된다.
REPORT제목: 한일관계 문제를 바라보는 우리의 자세(한일관계가 개선되지 못하고 역사인식을 바꾸지 못한 이유를 중심으로)1. 머리말2. 한일관계가 개선되지 못한 이유3. 일본인이 역사 인식을 바꾸지 못한 이유4. 앞으로 우리가 취해야 할 태도는?1. 머리말이 글은 이라는 책을 통해 한일 관계가 개선되지 못한 이유는 일본이 역사반성을 하지 않고 책임을 회피하고 전쟁 이전의 일본 제국주의를 위한 이기적인 정치를 해오고 한국의 편협된 주장을 하며 적절한 해결책을 찾지 않은 점을 밝히는 글입니다. 또한, 일본인이 역사 인식을 바꾸지 못한 이유는 아베 내각의 야스쿠니 신사를 이용하여 ‘역사’를 왜곡된 관점에서 교육을 하여 정치적 보수화를 철저하게 이뤘기 때문입니다.이러한 해답을 찾는 과정에서 ‘역사’는 현재의 관점에 있는 우리가 재해석한 것이라는 의미를 생각해보며, 과거의 사건에 대해 이의를 하거나 생각을 할 때는 보편적인 시각으로 바라보는 태도가 중요함을 알려줍니다. 또한, 역사 교육을 교묘하게 이용한 아베 내각을 통해, 과거와 현재를 바로 잡으며 나은 미래로 나아가는 방향을 설정해준다는 ‘역사’의 중요한 역할을 강조합니다. 이처럼 이 책을 읽으며 한일관계 문제에 대한 해답을 알아가는 과정에서 ‘역사’의 정의와 역할을 다시 생각해보고 앞으로 한일관계의 개선과 연대를 위해 우리가 어떤 태도와 자세를 지녀야 하는지를 강조합니다.2. 한일 관계가 개선되지 못한 이유한일 관계가 개선되지 못한 이유는 일본이 제대로 된 역사반성을 하지 못했고, 전쟁 이전의 일본의 모습으로 나아가기 위해 민심을 조작하며 이기적인 정치를 해온 아베 내각과 적절한 해결책을 찾지 못하고 일본만이 문제라고 생각하는 한국이 문제라고 생각합니다.먼저, 일본의 문제에 대해 알아보겠습니다. 2019년 7월에 일본이 한국에 경제 제재를 가하고 한국은 “No Japan“의 구호로 일본 불매운동을 하며 한일관계가 급격히 악화된 이유는 강제징용 배상판결에 대한 일본의 ‘혐한 정책’ 때문입니다. 혐한정책을 비롯한 여러 아베 내각의 정치행위의 원인은 두 가지로 요약할 수 있습니다. 첫 번째는, 한국과 북한, 미국 사이에서의 활발한 화해의 움직임으로 인한 위기의식입니다. 지금까지의 일본 우익세력의 주장은 북한 위협론과 한반도 위기론을 근거했기 때문에 화해의 분위기는 이들을 위협하는 것과 같다고 생각했기 때문입니다. 두 번째 이유는, 한반도가 일본의 영향력 아래에 있어야 일본의 안전보장이 유지된다고 생각해온 것입니다. 이러한 원인으로 아베 내각은 ‘일본인은 피해자’라는 인식을 심어주고 잘못된 역사를 가르침으로써 의도적으로 일본 사람들을 선동해왔습니다. 또한, 아베 내각을 포함한 일본 회의는 ‘역사수정주의’를 주장하며 근대 일본을 개척한 사람들의 제국주의를 따라가고 식민지배를 정당화하기 위해 도쿄재판, 1951년 샌프란시스코 강화조약과 1965년 한일기본조약을 체결할 당시 역사 문제를 해결하지 않고 회피하는 등의 이기적인 정치를 해왔습니다.다음으로 한국의 문제에 대해 알아보겠습니다. 1965년 한일기본조약에 의해 국교 정상화를 이룰 당시, 일본은 청구권 협정에 대해 ‘경제협력’이라는 방식으로 협의한 것을 한국의 자의적인 해석으로 명확한 해결책을 얻지 못하고 현재에도 일본과의 갈등이 지속되고 있습니다.이러한 사실을 알지 못했던 저 역시도 특히 위안부와 관련된 것은 일본만이 문제라고 생각했습니다. 하지만, 이 책의 글쓴이는 ‘일본군 위안부 문제를 바라볼 때 민족적 관점과 보편적 관점으로 동시에 바라봐야 한다’라는 말을 했습니다. 처음에는 이 말의 의미를 몰랐지만, 역사는 현재의 관점에서 해석한 것이라는 점에서 비추어 볼 때, 한국이라는 국가의 관점에서는 동일 민족이 다른 민족에 의해 좋지 않은 일을 당했다는 이유로 반성과 사과를 요구하는 것은 현재 한국의 입장에서 한국 민족성만 중요시한다는 것과 같음을 깨달았습니다. 또한, 한국전쟁 당시에도 한국인들 사이에서의 ‘위안소’의 문제가 있음에도 불구하고 한국은 이를 반성하지 않았다는 사실을 통해 글쓴이가 보편적인 시각으로 바라봐야 한다고 주장한 이유를 이해하였습니다. 따라서, 역사라는 것도 현재의 관점에서 객관적인 과거의 사실을 주관적으로 인식한 결과이므로, 어떠한 사건의 문제에 대해서도 보편적인 시각으로 원인을 찾는 것을 적용하는 자세를 갖는 것이 중요함을 알게 되었습니다.3. 일본인이 역사 인식을 바꾸지 못한 이유일본인의 다수가 제국주의 역사관과 반성하지 않은 역사관에 오염되었을 것이고, 아베 내각의 야스쿠니 신사를 이용한 정치 때문이라고 할 수 있습니다. 아베 내각을 포함한 우익세력은 야스쿠니 신사를 통해 합사된 유족에게 원호금을 주며 야스쿠니의 질서를 암묵적으로 인정하게 했고, 일반 종교법인으로 분리된 야스쿠니 신사를 위해 지속적으로 학생들이나 일부 고령자와 보수단체가 참배를 보내며 전쟁을 정당화하는 행동을 했습니다. 또한, 아베 내각과 같은 역사수정주의자들의 입장에서 전통과 애국심을 강조하는 방향의 교과서로 일본의 젊은 층에게 잘못된 역사의식을 심었으며 이는 일본의 우경화를 장기적으로 육성하였습니다.글쓴이는 아베 내각 중심의 교육과 꾸준한 신사참배로 정치적 보수화를 이루었다고 봅니다. ‘역사’를 배움으로써 과거의 자신을 돌아보거나 잘못을 뉘우치고 반성하며 이를 통해 얻은 교훈을 통해 앞으로 어떻게 나아가야 할지에 대한 방향을 설정하게 되는데, 일본의 아베 내각은 이를 교묘하게 이용하여 올바른 방향으로 나아가야 할 일본의 젊은 세대를 의도적으로 조작했기에 문제라고 알려주는 것은 적절한 비판이라고 생각합니다. 이렇게 역사를 통해 더 나은 방향으로 나아가야 함에도 불구하고, 야스쿠니 신사를 통해 역사를 미화하려는 일본 우익세력들을 보았을 때 역사의 교육으로 현대의 이로운 영향을 주거나 반대로 제3차 세계대전과 같은 무서운 결과를 초래할 수 있다는 것을 깨달았습니다.
실험 결과 보고서※ 실험 결과 보고서는 이 양식을 바탕으로 수기 또는 typing하여 작성하되, 보고서의 분량 또는 page는 원하는 대로 자유롭게 늘려서 쓰기 바랍니다.1. 실험 제목쿨롱의 법칙2. 실험 목적평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구한다.3. 실험 기구측정용 베이스 (마이크로미터 부착), Kilvolt DC/AC 전원공급기, 전자저울, 고압 연결선, 전극판4. 원리 및 이론, 실험 방법▶ 원리 및 이론전하의 크기가q _{1} ,`q _{2} 이고 거리가 r만큼 떨어진 두 점전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 다음 식으로 주어진다.F=k _{e} {q _{1} q _{2}} over {r ^{2}} 이 표현식을 Coulomb 법칙이라고 부른다.k _{eqalign{e#}}는 쿨롱 상수이고 자유 공간의 유전률epsilon _{0}와 다음의 관계에 있다.k _{e} = {1} over {4 pi epsilon _{0}} =8.9876` TIMES10 ^{9} `N BULLETm ^{2} /C ^{2}epsilon _{0} =8.8542 TIMES10 ^{-12} C ^{2} /N BULLETm^2 실제 실험에서 점전하를 만들기 어려우며, 전하량의 조절 및 두 전하 사이의 거리 조절 등에 힘든 점이 많다. 그러나 축전기를 사용할 경우 두 도체판 사이의 전압과 유전체를 이용해 전하량을 조절할 수 있고, 도체판 사이의 거리 또한 쉽게 조절할 수 있으므로 훨씬 쉽게 실험을 할 수 있다. 따라서 본 실험에서는 축전기를 이용해 쿨롱의 힘을 직접 측정해 보기로 한다.축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인Q`와-Q의 전하를 갖게 된다. 이때 축전기의 전하는 극판에 충전된 전하량의 크기인Q`를 의미한다. 극판들은 도체이기 때문에 각각이 등전위면이다. 그러나 두 극판 사이에는 전위차가 존재한다. 축전기의 전하Q와 전위차DELTAV는 서로 비례한다.Q=C DELTAV 여기서 비례상수C를 전기용량은 축전기에 전기적 위치에너지로 저장되며 전하와 전위차가 비례하는 식을 이용하면 다음과 같다.U={Q^2}OVER{2C}={1}OVER{2}Q DELTAV={1}OVER{2}C( DELTAV)^2 평행판 축전기의 두 극판 사이에 작용하는 평균 전기력을F_e라 하면, 축전기를 대전시키는데 필요한 일은 역학적으로 다음과 같다.식 ②W=F_e BULLETd 식 ①과 식 ②으로부터 평균 전기력은 다음과 같이 구해진다.F_e = epsilon_0 {A( DELTAV)^2}OVER{2d^2 이 힘이 두 도체판에 모여진 전하들에 의한 쿨롱 힘이 된다.아래쪽 도체판에 작용하는 총 힘은 아랫방향의 중력F_g과 윗방향의 전기력F_e의 합이다. 아랫방향을 양의 방향으로 잡으면 합력은 다음과 같다.F=F_g -F_e =mg-epsilon_0 {A(DELTA V)^2}OVER2d^2 여기서m은 아래쪽 도체판의 질량이다.전자저울이 측정하는 “질량”M은 위의 합력을 중력가속도g로 나눈 값이다. 만약 초기에 아래쪽 도체판을 저울에 올려놓은 상태에서 저울의 “영점”을 조절하면m=0으로 놓는 것과 동일하다. 따라서 질량M은 다음과 같이 구해진다.M={F}OVER{G} =m-epsilon_0{A(DELTAV)^2}OVER{2d^2 g}=-epsilon_0{A(DELTAV)^2}OVER{2d^2 g} 따라서 질량M을 측정함으로써 쿨롱 힘을 측정할 수 있다.이 실험에서는 마지막 식을 이용하여 진공의 유전률epsilon_0를 구한다. (공기의 유전률은 진공의 유전률과 거의 같다.)▶ 실험방법① 먼저, 아래의 “사용시 주의사항”을 필독하도록 한다.② 이동지지대의 마이크로미터를 돌려 눈금이 약 15mm가 되도록 조정한다.③ 디지털 저울 아래에 있는 수평조절 나사를 이용해 저울의 수평을 잡도록 한다. (상부 전극과 하부 전극은 평행이 되어야 한다.)④ 하부전극을 디지털 저울 위에 올려놓는다.⑤ 디지털 저울의 Tare 버튼을 눌러 영점 조절을 한다.⑥ 마이크로미터를 돌려 상부 전극과 하부 전극이 맞닿는 위단막을 닫는다.⑩ 전원공급기의 전원을 켠다.⑪ 전압을 1kV부터 12kV 까지 서서히 올리면서 저울이 나타내는 값을 읽고 기록한다. (이때, 공기의 유전강도를 참고로 하여, 너무 높은 전압을 걸지 않도록 주의한다.)⑫ 이상의 데이터로부터 유전률을 계산하고, 실험오차를 구한다.⑬ 전압조절 다이얼을 최소로 한 후, 전원공급기의 전원을 차단하고 축전기를 완전히 방전시킨다.⑭ 두 전극판의 간격을 변화시키면서 앞의 실험을 반복한다.※ 사용시 주의사항- 공기의 유전강도는 3kV/mm이므로 간격에 따라 너무 높은 전압을 가하지 않도록 주의한다.- 저울이 매우 민감하므로 반드시 수평을 먼저 잡아야 한다. 수평이 맞지 않으면 저울의 눈금이 차이가 많이 나고 이것은 오차를 크게 하는 요인이 된다.- 전원에 고압이 흐르고 있으므로 취급 시 주의 한다.- 극판의 수평이 맞지 않으면 간격이 좁을 때에 전기가 튀므로 주의한다.5. 실험치 (실험 데이터)중력가속도boldg=9.81m/s ^{2}이론값 :{bold{epsilon _{0} `=`8.8542 TIMES 10 ^{-12} `C ^{2} /N BULLET m ^{2}}}극판의 직경 : 0.15 m ,극판의 면적 : A = ㎡[실험 1]d`=`8 TIMES 10 ^{-3} `m[실험 2]d`=`10 TIMES 10 ^{-3} `m전위차(△V)M (g)epsilon _{0} `=`- {2d ^{2} gM} over {A(△V) ^{2}}(TIMES 10 ^{-12} `C ^{2} /N BULLET m ^{2})M (g)epsilon _{0} `=`- {2d ^{2} gM} over {A(△V) ^{2}}(TIMES 10 ^{-12} `C ^{2} /N BULLET m ^{2})1000-0.1533.48 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-0.40139.52 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }2000-0.5027.90 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-0.6960.17 TIMES {1 over {PI }-2.5535.58 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }6000-4.2226.17 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-3.5734.59 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }7000-5.6625.79 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-4.6533.10 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }8000-7.5726.40 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-6.0232.81 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }9000-9.7426.84 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-7.6032.73 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }10000-11.7426.21 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-9.2232.16 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }11000-14.0325.88 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-11.0631.88 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }12000-16.4725.53 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-13.0331.56 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }{bar{epsilon _{0}}} `=`8.95 TIMES 10 ^{-12}% 오차 = 1.08%{bar{epsilon _{0}}} `=`14.52TIMES10 ^{-12}% 오차 = 63.99%극판의 직경 : 0.15 m ,극판의 면적 : A = ㎡[실험 3]d`=`12 TIMES 10 ^{-3} `m[실험 4]d`=`14 TIMES 10 ^{-3} `m전위차(△V)M (g)epsilon _{0} `=`- {2d ^{2} gM} over {A(△V) ^{2}}(TIMES 10 ^{-12} `C ^{2} /N BULLET m ^{2})M (g)epsilon _{0} `=`- {2d ^{2} gM} over {A(△V) ^{2}}(TIMES 10 ^{0 ^{-12}} over {PI }-0.6347.86TIMES {10 ^{-12}} over {PI }`4000-1.4244.58TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-1.0344.01TIMES {10 ^{-12}} over {PI }5000-2.0440.99TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-1.5442.11TIMES {10 ^{-12}} over {PI }6000-2.8239.34TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-2.1440.64TIMES {10 ^{-12}} over {PI }7000-3.6737.62TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-2.8339.48TIMES {10 ^{-12}} over {PI }8000-4.8437.98TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-3.7740.27TIMES {10 ^{-12}} over {PI }9000-5.9536.90TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-4.6739.42TIMES {10 ^{-12}} over {PI }10000-7.2236.26TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-5.7038.97TIMES {10 ^{-12}} over {PI }11000-8.7236.20 TIMES {10 ^{-12}} over {PI }-6.8938.93TIMES {10 ^{-12}} over {PI }12000-10.2935.89TIMES {10 ^{-12}} over {PI } -8.0037.98TIMES {10 ^{-12}} over {PI }{bar{epsilon _{0}}} `=`17.10TIMES10^-12% 오차 = 93.13%{bar{epsilon _{0}}} `=`15.36TIMES10^-12% 오차 = 73.48%6. 실험 결과, 오차 분석7. 결론※ 이번 실험을 통해 알게 된 물리적 사실, 결과 산출 및 오차 분석 과정에서의 주안점 등을 자유롭게 서술하기 바랍니다.이번 실험의 이론을 통해 2개의 전하 간에 ‘