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공학윤리 발표자료 IoT 사물인터넷

IoT 사물인터넷01 주제 선정 이유 02 사실적 쟁점 03 도덕적 쟁점 04 해결방안 및 평가 CONTENTS 05 Q A01 주제 선정 이유 1-1 일상 속의 사물인터넷 1-2 사물인터넷 발달에 대한 우려주제 선정 이유 01. 일상 속의 사물인터넷 스마트 홈 가전제품을 비롯한 보안기기 , 에너지 소비장치 등 기기와 사물들을 연결하여 모니터링 , 제어주제 선정 이유 01. 일상 속의 사물인터넷 스마트 팜 온도 , 습도 , 조명 , 양분의 농도 등 제어해야 할 요소가 많은 식물공장에서 제어의 정밀도를 향상 , 작물을 키우는데 효율 향상‘ 인세캠 ( Insecam )’ 전 세계 약 7 만 3 천여 대의 IP 카메라가 해킹되어 ' 인세캠 ( Insecam )' 이라는 사이트를 통해 생중계 한국에서도 약 6000 여대의 IP 카메라가 해킹 주제 선정 이유 01. 사생활 침해우려 사물인터넷 발달에 대한 우려주제 선정 이유 01. 보안문제 ‘ 미라이 ( Mirai )’ 멀웨어 2016 년 IoT 디바이스들이 알려진 취약점과 출고 당시 기본 패스워드를 사용하고 있는 점을 이용하여 보안성이 취약한 IoT 기기를 대상으로 한 DDoS 공격이 발생하여 미국 내 주요 1200 개 사이트 3~4 시간 마비 사물인터넷 발달에 대한 우려02 사실적 쟁점 2-1 사물인터넷 정의 2-2 사물인터넷 기술의 현재 2-3 사물인터넷의 혜택 2-4 사물인터넷의 문제점사물인터넷 정의 IoT(Internet of Things) 정보통신기술을 기반으로 모든 사물을 연결해 사람과 사물 , 사물과 사물간 정보를 교류하는 지능형 인프라 및 서비스 기술 사실적 쟁점 02.사실적 쟁점 02. 사물인터넷 기술의 현재 IoT 의 발전 역사 1974 년 TCP/IP, 인터넷 시대 개막 1993 년 캠브리지대학 학생들이 영상을 HTTP 프로토콜로 보내주는 프로그램 개발 2002 년 MIT AutoID 센터장 Kevin Ashton 이 ‘ Internet of Things’ 라는 용어 제시2005 년 ITU( 국제전기통신연합 ) IoT 정의 이후 IoT 는 시장에서 많은 제품과 서비스를 만들어내며 급격한 발전 중 2008 년 스위스에서 처음으로 IoT 관련 학술대회 개최2003 년 인터넷 연결 가능한 기기는 5 억대 2010 년 인터넷 연결 가능한 기기 숫자는 125 억대 2025 년 인터넷 연결 가능한 기기 숫자가 1 조대 사물인터넷 기술의 현재 사실적 쟁점 02.사실적 쟁점 02. 리더 (Reader) 가 무선주파수를 사용하여 전자 태그 (Tag) 의 고유 정보를 읽어 사물을 인식하는 기술 사물인터넷 기술의 현재 RFID (Radio-Frequency Identification)사실적 쟁점 다양한 센서를 유무선 네트워크를 통해 언제 , 어디서든 다양한 서비스를 제공하는 지식 기반 서비스 인프라 02. 사물인터넷 기술의 현재 USN (Ubiquitous Sensor Network)주변의 다양한 정보를 수집하기 위한 센서 노드와 수집된 정보를 외부로 연결하는 싱크 노드로 구성되는 네트워크 개념 사실적 쟁점 02. 사물인터넷 기술의 현재 WSN (Wireless Sensor Network)사실적 쟁점 02. 사물인터넷 기술의 현재 활용 분야 RFID – 유통 경로 , 재고 관리 , 지불 결제 , 출입 통제 , 도시 관리 , 차량 / 선박 관리 등의 분야에서 활용 USN – 건물 / 교량 등의 안전관리 , 에너지 감시 , 농업 생장 관리 , 기상 , 재난 및 환경오염 모니터링 등의 응용분야에서 활용 WSN – 자동화된 원격 정보 수집을 목적으로 군용 / 농업 / 도시 / 교통 등 다양한 응용을 위한 기초기술에서 활용사실적 쟁점 02. 사물인터넷 기술의 현재사실적 쟁점 02. 고부가가치 저부가가치 IoT 구성요소 사물인터넷 기술의 현재사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 혜택 일상생활의 자동화로 기기에 대한 모니터링의 편리화 - 개인부분 범죄사고 , 재난관리 등 위험에 대한 예방 - 공공부분 각종 자원 처리의 효율성 증가로 시간 / 에너지 / 비용 절감 - 산업부분 인간의 삶의 질 향상 3 1 2 3사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 혜택 – 개인부분 개인 부분 헬스케어 스마트홈 건강상태에 대한 지속적 관찰 및 모니터링이 가능한 ‘원격 환자 모니터링 ’ 시스템 구축 보안 , 전기 , 문단속 , 화재경보 , 온도 , 주방 , 가구 등을 하나의 컨트롤 패널에서 관리제품의 실시간 위치 정보를 수집하여 유효기간과 수량 파악 등 재고관리를 효율적으로 처리 스마트폰으로 인식 할 수 있는 바코드로 관광 및 문화행사 정보를 제공 스마트폰을 이용하여 결제 가능 01 02 03 사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 혜택 – 산업부분 제조업 관광업 금융업 산업부분사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 혜택 – 공공부분사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 문제점 1 보안문제 2 전자폐기물문제 3 인간존엄성훼손사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 문제점 보안 문제 * IoT 에 사용되는 센서의 경량화로 인하여 기기의 암호화 처리능력 결여 * 보안 규제나 가이드라인이 전무함 * IoT 가 아닌 일반적 보안 솔루션은 광범위한 사물인터넷 환경에 사용이 어려움 * IP 카메라 해킹을 통한 사생활 침해 유발 IoT 장치용 악성 코드 샘플 2016 2017 2018 3129 32614 121588IoT 기기별 주요 보안위협 출처 홈 · 가전 IoT 보안가이드 ( 한국인터넷진흥원 (KISA))IoT 기기별 주요 보안위협 출처 홈 · 가전 IoT 보안가이드 ( 한국인터넷진흥원 (KISA))사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 문제점 전자 폐기물 문제 모든 사물에 소형 전기부품을 사용함 주기적인 교체 필요함 버려지는 소형 전기부품들은 계속해서 증가됨 환경에 심한 악영향 전자 장비가 고형 쓰레기의 2%, 독성 쓰레기의 70% 차지사실적 쟁점 02. 사물인터넷의 문제점 인간 존엄성 훼손 사물인터넷 발전 지나친 수치화 , 계량화를 통한 인간의 수동적 변화 인간이 의지를 가지지 못하고 통제권을 잃게 됨03 도덕적 쟁점기술 발달을 적극적으로 추진해야 한다 일상생활의 자동화로 기기에 대한 모니터링의 편리화 각종 자원을 효율적으로 관리 범죄사고 , 재난관리 등 위험에 대한 예방 각종 IoT 기기 취약점 증가로 인한 사생활 피해 및 보안 위협 전자 폐기물로 인한 환경 오염 대두 지나친 인간의 수치화 , 계량화로 인한 존엄성 문제 발생 도덕적 쟁점 03. 위험 요소를 고려한 신중한 개발이 필요하다 VS04 해결 방안 및 평가 4-1 IoT 보안인증서비스 4-2 IoT 법 규정 제정해결 방안 및 평가 04. IoT 보안인증 서비스 IoT 환경에 적합한 간편하고 강력한 인증 기술 개발 IoT 기기와 연동 모바일앱의 보안수준을 시험하여 인증서 발급 복잡 다양해지는 IoT 환경에 대응하기 위한 끊임없는 개발 필요 IoT 보안인증서비스해결 방안 및 평가 04. NP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PP 가중치 점수 최고점 발전가능성 낮음 o 높음 2 20 20 보안효과 낮음 o 높음 3 24 30 개발 시간 높음 o 낮음 1 1 10 금전적 비용 비쌈 o 저렴 2 6 20 기대효과 낮음 o 높음 2 18 20 총합 10 69 100 IoT 보안인증서비스해결 방안 및 평가 04. IoT 관련 법규정 제정 - 관련 진흥법 제정과 범정부 차원의 IoT 활성화 협의회 구성 법안을 통한 사전예방으로 인간중심적 , 헌법친화적 기술 발전 도모 정보통신기술 (ICT) 관련 법안의 대부분이 진흥이 아니라 규제 성격이 강해 산업의 성장 동력 고갈을 우려 IoT 법규정 제정해결 방안 및 평가 04. NP 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 PP 가중치 점수 최고점 산업성장 저하 가능성 높음 o 낮음 2 4 30 지지율 낮음 o 높음 2 16 20 발전가능성 낮음 o 높음 2 20 20 소요 시간 높음 o 낮음 2 6 10 기대효과 낮음 o 높음 2 14 20 총합 10 60 100 IoT 법규정 제정Q A 질문 받겠습니다{nameOfApplication=Show}

공학/기술| 2019.07.10| 36페이지| 2,000원| 조회(211)

발표자료, 공학윤리, IoT, 사물인터넷, 도덕적쟁점

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물리학 실험 보고서_유도기전력

물리실험보고서유도 기전력1. 실험 이론유도에 관한 패러데이의 법칙은 전자기학의 기본 방정식중의 하나이다. 1831년에 영국에서 패러데이가 수행했던 몇 가지의 간단한 실험과, 또 거의 같은 시기에 미국에서 헨리가 수행했던 몇 가지의 간단한 실험ㅇ르 설명하기 위해서 이 법칙이 추론된 것이었다.코일내의 자기선속의 변화위 그림과 같이 영구 자석이 코일을 통과하여 코일 내의 자기선속이 시간에 따라 변화할 경우, 코일에 유도되는 유도 기전력으로 주어진다. 여기서 자기선속의 변화는 코일을 통과하는 자기선속이며 , N은 코일의 감은수이다 “-” 부호는 유도 전류의 방향을 가리키며 ,“유도 전류의 방향은 유도전류를 일으키게 하는 변화에 반대하는 방향으로 흐른다.” 는 렌즈의 법칙을 따른다.한 코일에서 전류가 변화하면, 코일을 통과하는 자기선속이 변화하므로 그 코일에는 유도 기전력이 형성된다. 이 현상을 자기 유도라 부르고 , 이 때 생기는 기전력을 자기 유도 기전력이라 한다.시간에 따른 자기선속의 변화는이고 유도된 기전력은여기서 B는 자기선속의 밀도, A는 코일의 면적이다.N번 감긴 코일에서는 일정한 자기선속이 지나가므로이 된다.이 실험에서는 긴 코일에 자기장을 형성시킨다. 이 때 자기장 B가 일정하게 유지되면이고 N번 감긴 긴 코일 내부에서의 자기장은이다. 이 때 전류 I는 처음전류*sinwt이고 페러데이의 유도법칙에 의해 유도 기전력은 아래와 같이 된다.여기서 n은 2차 코일의 감은수 A는 코일의 면적이다.2. 실험 장치3. 실험 방법1. 그림 17-3과 같이 실험 장치를 설치하고, 측정하고자 하는 코일을 1차 코일 안의 중심에 오도록 설치한다.2. 함수 발생기의 전원을 켜고 1차 코일에 적당한 주파수와 전압을 인가한다. 이때 전류는 멀티미터를 사용하여 측정하고 정확한 측정을 위해 주파수 카운터를 사용하여 주파수를 맞춘다.3. 전압의 변화에 따른 측정 코일의 유도 기전력을 측정하여 기록한다. 4. 이 결과를 공식에 대입해 이론치와 비교해 보고, 전압에 따른 유도 기전력의 변화를 그래프로 그려본다.5. 전압을 일정하게 하고 주파수를 변화시켜 가면서 3~5와 같이 실험한다.

공학/기술| 2019.05.21| 9페이지| 1,000원| 조회(536)

물리학, 물리실험, 물리실험보고서, 유도기전력

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물리학 실험 보고서-빛의간섭및회절

물리학 실험 보고서빛의 간섭 및 회절1. 실험이론(1) 단일슬릿에 의한 회절 (회절판 코드 - A B C)회절이란 빛이 모서리에서 휘거나 번져나가는 현상을 말한다. 수면파나 호이겐스의 원리로부터 슬릿을 통과한 파동들은 모든 방향으로 퍼져나간다.그림 20-1(a)와 같이 직진하는 광선들을 생각하면 이들은 모두 같은 위상에 있으므로 스크린의 중앙에 밝은 점(중앙 제1극대)을 만들 것이다. (b)에서는 슬릿 안의 제일 윗점과 제일 밑점을 지나는 빛들이 정확히 한 파장 λ만큼 차이가 나는 경우에는 슬릿의 중심을 지나는 빛과 밑점을 떠나는 빛과는 반-파장의 위상차이를 갖게 된다. 이 두 빛들은 정확히 반대의 위상(180도 차이)에 있으므로 소멸간섭을 일으키게 될 것이다. 똑같은 이치에 의하여 밑점에서 약간 떨어진 점을 출발하는 빛과 중심에서 약간 떨어진 점을 지나는 빛들도 서로 소멸간섭을 하게 된다. 이렇게 하여 슬릿의 상반부를 지나는 빛들과 하반부를 지나는 빛들은 대칭적으로 서로 소멸간섭을 하게 된다.[제1극소점] bsinθ = λ(c)와 같이 슬릿의 밑점과 윗점의 경로차가 3λ/2인 경우도 똑같은 설명에 의해[제2극소점] bsinθ = 3λ/2(d)의 경우는 2차 극소점이 되고 따라서 극소가 일어나는 조건은 다음과 같다.[극소] bsinθ = nλ(n=1,2,…)n=0인 경우는 극소가 아니라 가장 큰 극대가 된다.(2) 영(Young)의 간섭실험 - (이중슬릿 : 회절판 코드 - D E F)토마스 영(Tomas Young)은 빛에 대한 간섭효과를 발견하여 빛의 파동설을 세웠다. 간섭이란 두 개의 파동이 서로 중첩되어 어떤 공간에 에너지가 균일하게 분포되지 않고, 어느 점에서는 극대가 되고 다른 점에서는 극소가 되는 현상을 말한다. 간섭을 일으키기 위해서는 두 개 이 상의 파동이 같은 속도, 진동수, 파장 및 상대적 위상이 일정하게 유지되어야 한다.그림 20-3에서와 같이 두 개의 슬릿 S1, S2에서 나온 빛의 간섭을 생각해 본다. 슬릿을 통과한 광선은 회절하여 두 개의 구면파가 서로 겹쳐서 진행한다. 입사광선이 단색광이면 이 두 파가 스크린 위에 도달할 때 (P) 그 위상차에 의하여 밝고 어두운 간섭무늬를 만들게 된다.따라서, 실험에서 우리는 D와 x를 측정하여 레이저 빛의 파장 λ를 구할 수 있다.그리고 차수 n이 높아짐에 따라 중앙에서의 문양까지의 거리가 증가함에 따라 각도는 증가한다.또 한편으론, 이중슬릿 실험의 경우에는 일반적으로 빛의 변화각이 작으며 d가 D보다 훨씬 작다면 두 광파의 경로는 D와 거의 같게 된다. 이때 sinθ=x/D로 둘 수 있으며 전체 식을 파장 λ에 대한 식으로로 가능하다. 본 실험에서는 주어 진 반도체 레이저의 사용 파장과 m차 밝은 무늬 또는 어두운 무늬간의 거리 x, 그리고 슬릿과 스크린간의 거리 D를 알 수 있으므로 사용된 회절판의 슬릿의 간격도 알 수 있다.(3) 다중슬릿에 의한 회절 (회절판 코드 : G)다중슬릿(회절격자)에 의한 빛의 회절은 영의 이중슬릿 실험분석과 유사하다. 이 회절격자는 스펙트럼을 연구하는 데 간단하고 가장 유용한 기구이다. 이 격자는 잘 닦여진 반사나 전송면 위에 균일하게 간격을 둔 미소평행선인 그릿(grid)으로 이루어져 있는데, 요셉 프라운호퍼(1787~1826)에 의해 광범위하게 사용되었다. 오늘날 보통 1센티당 10000개 정도의 선을 가지는 격자들이 흔히 사용되고 있으며 빛의 파장을 정확히 측정하는데 사용되고 있다.그림 20-4에서 보는 바와 같이 평행광선이 회절격자에 입사된다고 가정하자. 또, 슬릿의 폭이 충분히 좁기 때문에 각각의 슬릿은 격자 뒤에 먼곳에 있는 스크린을 넓은 각도 범위에서 비춰주고 있다고 가정하여 간섭이 다른 모든 슬릿으로부터의 빛들과 일어난다고 하자. 각각의 슬릿에서 직진하는 (θ=0)빛들은 서로 보강 간섭을 일으켜 중앙에 밝은 반점을 만들게 된다. 인접한 슬릿들로부터 빛들의 광로차가 정확히 파장의 정수배 즉, △1=nλ(n은 정수)를 만족하는 값 θ에서도 보강간섭이 생긴다.(직관적으로 보면, 파동이 서로 정수배가 되지 않으면 서로 상쇄되어 어중간한 강도를 가질 것이다.)[보강간섭] dsinθ = nλ(n=0,1,2,…)[상쇄간섭] dsinθ = (n+1/2)λ(n=0,1,2,…)이 식을 격자공식이라 하고 n을 무늬의 차수라고 부른다. 이것은 이중슬릿의 경우와 똑같다. 그러나 이중슬릿과 다중슬릿의 회절무늬 사이에는 중요한 차이가 있다. 슬릿의 수가 많아질수록 극대는 더 예리하고 더 좁다. 즉, 격자의 선의 수가 많으면 많을수록 극대값은 예리하게 되고 더욱 정확한 빛의 파장을 측정할 수 있다.위의 격자공식에서 θ가 90도를 넘을 수가 없으므로 가장 높은 차수는 nmax=d/λ로 표시되므로 격자공간, d가 좀더 큰 격자가 작은 격자보다는 더 많은 차수를 발생시킨다. 즉, 스크린 상에서 더 많은 무늬를 관찰할 수 있다.입사광이 빛의 여러 가지 다른 파장을 포함한다면(백색광원의 경우) 이것을 다색성원이라 한다. 회절격자에 의해 각 파장은 각 차수내의 각에서 상을 형성하고 구성 성분 파장으로 분포시킴으로써 스펙트럼을 형성하게 될 것이다.2. 실험 방법1) 먼저 실험실을 암실상태로 유지하고 아래 그림과 같이 실험대 위에 Laser-회절판-스크린(회절눈금자)의 순으로 장치를 구성한다. 스크린은 각도계 받침대나 지지대에 고정한다.2) Laser를 켜고, 광이 회절판 아래 그림의 슬릿 중 하나에 정확히 입사 되도록 맞추어 스크린에 나타나는 빛의 회절패턴을 관찰한다. 스크린을 앞뒤로 부드럽게 움직여서 관찰하기 좋은 위치에 스크린을 고정한다. 스크린 상에 눈금자를 붙이고 회절무늬를 관찰한다.*주의레이저 빛을 직접 쳐다보면 눈이 상하게 될 염려가 있어, 절대로 직접 들여다보지 말 것!또, 잘못해서 남의 눈에 쪼여지지 않도록 한다. 격자실험에서는 반사된 레이저 빛의 세기도 강하므로 광점을 오래 들여다보지 않도록 주의한다.3) 먼저 스크린 대신 조도 센서와 S-CA를 연결하여 데이터 로그 보기에서 샘플수둥의 조건을 적당히 조절하면서 그리고 센서의 속도선택기로 속도를 가능하면 최저의 저속에 맞춘 상태에서 센서를 이동하면서 조도의 회절무늬를 관찰한다.

공학/기술| 2019.05.21| 10페이지| 1,000원| 조회(191)

물리학, 물리실험, 물리실험보고서, 빛의간섭

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물리학 실험 보고서-RC회로에서의충방전

물리학 실험 보고서RC회로에서의 충방전1. 실험 이론그림 1과 같이 capacitor가 충전되지 않은 상태의 RC 회로에서 스위치를 A에 놓아 직류전원을 연결하고, 그 직후에 전류가 어떻게 변할 지에 대해 생각해보자. 이 회로에 Kirchhoff의 loop 법칙을 적용하면V~=~R`` i ``+`` q over C(1)이 되고, 이를 시간에 대해 한번 미분하면,0 ~=~ R di over dt ``+`` i over C``(2)가 된다. 이 미분방정식은 변수분리(separation of variables)의 방법으로 풀 수 있다. 즉 식 (2)를 변형하여di over i ~=~- 1 over RC dt``(3)로 변수 i와 t가 등호의 양쪽에 분리되도록 쓴 뒤 양변을 적분하면ln i ~=~ ln A - t over RC``(4)가 된다. 여기서ln A``는 적분 상수이다. 양변을 지수함수화하면i`(t`) ~=~ A` e^-t/RC``(5)가 된다. 시간 t = 0에서 capacitor는 충전되지 않았으므로 q = 0 이고 따라서 식 (1)에 의해 i = V/R 이 된다. 즉,i`(t=0`) ~=~ A` e^-0/RC ~=~ A ~=~ V over R ``(6)이고, 이 A 값을 식 (5)에 대입하면 최종 전류의 값은i`(t`) ~=~ V over R` e^-t/RC``(7)이 된다.그림 1. RC 회로에 직류전원을 연결하는 그림이 때 저항에 걸리는 전압은 시간에 따라V_R `(t`) ~=~ i`R ~=~ V` e^-t/RC ``(8)으로 변하고, capacitor 양단의 전압은V_C `(t`) ~=~ V``-``V_R ~=~ V``(1``-``e^-t/RC` `)``(9)가 된다. 이를 그림으로 그리면 그림 2와 같아지는데, VR은 지수함수적으로(exponentially) 감소한다고 하고, VC는 지수함수적으로 증가한다고 한다. 어떤 양이 지수함수적으로 감소할때, 최초값의e^-1``= 0.37이 되는데 걸리는 시간을 시상수(time constant)라 한다. 식 (8)에서의 시상수 τ는V` e^-tau/RC ~=~ V` e^-1``로부터τ = RC(10)가 된다. 지수함수적으로 증가할 때는 최종값의 (1-e^-1``) = 0.63이 될 때까지의 시간을 시상수라 하는데, RC 회로의 시상수는 전압이 증가하거나 감소할 때 모두 RC이다.그림 2. RC 회로에서의 저항 양단과 capacitor 양단의 전압의 변화시간이 충분히 지나면 capacitor는 완전히 충전이 되고, 이 때 식 (9)에 따라 VC = V가 된다. 이 때 그림 1의 스위치를 B로 돌려 전원 전압이 0이 되도록 해 보자. Kirchhoff의 법칙을 적용하면, 식 (1)에서는 V가 0으로 바뀌고,0~=~R`` i ``+`` q over C,(11)식 (2)-(5)는 같아진다. 스위치를 B로 돌리는 순간을 다시 시간 t = 0으로 하면, 이 때 q = CV 이고 식 (11)에 의해 i = -V/R 이 된다. 여기서 - 부호는 전류가 충전할 때와 반대 방향으로 흐르는 것을 의미한다. 따라서i`(t`) ~=~ - V over R` e^-t/RC``,(12)V_R `(t`) ~=~ i`R ~=~ -V` e^-t/RC ``,(13)V_C `(t`) ~=~- V_R `(t`) ~=~ V` e^-t/RC ``(14)가 되어 VR과 VC 모두 지수함수적으로 감소한다.2. 실험 장치? 콘덴서 충방전용 측정 명판? 직류 전원장치? 콘덴서 팩? 저항팩? S-CA3. 실험방법① 사진과 같이 전원장치, 저항, 콘덴서, 전류계 및 전압계 등을 설치한다. 이 때 콘덴서의 극성에 주의하여 팩을 설치하고, 스위치는 중앙에 놓이게 한다.② 측정용 명판의 출력단자에 S-CA를 연결하고 컴퓨터를 통해 데이터로그 화면을 연다.③ 전압계의 전압이 전원장치의 그것과 같아질 때까지의 충전구간과 선택 스위치를 이용하여 방전 위치로 옮기면서 방전구간에 대한 전압과 전류의 변화그래프를 얻고, 그 값들을 저장한다.④ 특히 식 V(t)=ε*e^(-t/RC)를 이용하여 방전시의 전압의 변화 그래프의 분석을 통하여 얻어진 시간상수와 τ=RC의 이론치와 비교해 본다.⑤ 빠른 방전을 해야 하는 경우에는 낮은 저항을 사용하고, 느리게 방전해야 하는 경우에는 높은 저항을 사용한다.4. 원본 데이터(1) 실험1R=10000ΩC=0.00010000Fτ=RC=1.00 s충방전시 V vs. t 의 그래프방전시 V vs. t 의 그래프시간상수(τ')=0.96상대오차=|1- | x 100=3.945. 결론 및 오차해석모든 실험에서 그랬듯이 이번 실험에서도 오차가 없을 순 없었다. 여러 가지 요인이 있었겠지만 도선의 저항에 의해 결과 값에 오차가 생겼을 수 있을 것이라고 생각한다. 도선 그 자체의 저항이 존재하는데 이 저항이 결과 값에 미세하게 영향을 주어 오차가 생겼을 것이다. 또 실험을 하는 동안 전압이 미세하게 진동하고 있었기 때문에 이점을 인지하지 못하고 계속 실험을 진행 하다 보니 결과 값에 오차가 생겼을 것이다. 이번 실험을 통해 RC회로를 다루는 방법, S-CA를 다루는 방법을 알게 되었다. 저항과 축전기로 이루어진 회로에서의 전압의 시간적 변화와, 시간상수를 측정하는 방법 또한 알 수 있었다. 충전을 할 땐 시간이 흐를수록 전압이 커졌고, 방전을 할 땐 시간이 흐를수록 전압이 줄어들었다.

공학/기술| 2019.05.21| 7페이지| 1,000원| 조회(267)

물리학, 물리실험, RC회로, 물리실험보고서

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물리학실험결과보고서 옴의법칙

물리학 실험 보고서옴의 법칙1. 실험 이론어느 저항체에 걸리는 전압 V와 이에 흐르는 전류 I 사이에는 다음과 같은 식이 성립한다.�� ㈘� V = I R (1)즉, 전류 I 는 가해준 전압 V 에 비례한다.여기서 R 은 그 저항체의 저항이다. 저항은 직렬 연결법과 병렬 연결법이 있다. 직렬 연결에서는�꽃哲哲哲� (2)병렬 연결에서는(3)의 관계식이 성립한다.여기에서 전류는 단위 시간당 흐르는 전하량이다. 즉이므로 그 단위는 [Coulomb/sec] = [Ampere] 이고이므로 그 단위는 [Joule/Coulomb] = [Volt]이다. 또한이므로 그 단위는 [Volt/Ampere] = [Ohm] 이다2. 실험장치3. 실험방법(1) 직렬 회로 실험① 실험에 필요한 장치를 확인한다. (전원, 측정용 명판, 직렬-병렬저항박스, 연결선, 멀티미터)측정용 명판에 표시된 전원장치와 멀티미터 등에 연결선을 이용하여 각 계기에 연결한다. 이 때 +,- 부호가 있는 관계로 적색 단자에 +를 흑색단자에 -를 표시한다.② 전원장치의 전원케이블을 실험실 전원을 확인한 후 연결한 다음 실험실 전원에 플러그를 잡고 연결한다. 이때 조정손잡이는 0쪽으로 돌려놓으면 되는데, 이때 출력되는 전압은 대략 1.2V가량 나오게 된다.③ 직렬저항박스의 공통연결단자(직렬저항박스의 단자 중 제일 왼쪽의 단자를 사용함)을 측정용 명판의 저항연결 단자에 꼽고, 나머지 한 단자에 연결선을 꼽아서 저항 박스의 직렬저항의 순서대로 꼽으면, 1K-2K-3K-4K-5㏀이 된다.④ 저항연결선을 1K에 연결한 후 전압을 서서히 증가시켜 가면서 매 1V 마다의 전류 값을 기록한 다음 전압 대 전류의 그래프를 그리고, 이 기울기가 사용한 저항 값과 같은지 계산한다.⑤ 전원장치의 출력전압을 3V로 조정한 다음 저항 연결선을 1, 2, 3, 4, 5㏀으로 옮겨 꼽아 그때의 전류 값을 각각 기록하여 Rs=R1+R2+R3+R4+R5가 성립하는지 조사한다.⑥ ⑤번의 실험상태에서 저항 연결선을 5㏀에 연결한 다음 측정명판에 연결된 멀티미터를 빼내어 각 저항에 걸리는 전압을 기록한다. 그래서 키리히호프 제 2법칙이 성립하는지 확인한다.즉 εb=Vs=V1+V2+V3+V4+V5=IR1+IR2+IR3+IR4+IR5또는 ∑ε=∑IR(2) 병렬 회로 실험① 위와 같은 방법에서 저항 병렬박스에는 공통 단자가 있다. 그리고 저항은 전극의 +,-에 관계없으므로 어느 쪽을 연결하여도 무관하다.② 전원장치의 전압을 3V로 한 다음에 저항연결 단자를 차례로 옮기면서 전류 값을 기록한다.저항의 병렬연결에서의 저항이 1/Rs= 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + 1/R4 + 1/R5인지 확인한다.저항의 직렬연결에서는 회로전체에 흐르는 전류는 변하지 않고 다만 각 저항에 걸리는 전압강하가 달라졌다. 그러나 저항의 병렬연결에서는 각 저항에 걸리는 전압은 변화하지 않으나 회로 전체에 흐르는 전류는 변화함을 알 수 있다.4. 원본 데이터(1) 직렬회로R=3kΩV=3V전압 (V)전류 (mA)저항(kΩ)전류 (mA)개별저항의전압전류의 역수1.000.301.002.903.030.3448282.000.602.001.501.520.6666673.001.003.001.000.9814.001.304.000.700.771.4285715.001.605.000.600.611.666667전압 vs. 전류 그래프기울기=3.02저항 vs. 전류의 역수 그래프기울기=2.92(2) 병렬회로전압=3V저항(kΩ)전류 (mA)개별 저항의 전압전류의 역수1개1.0033.040.3333333332개0.50630.1666666673개0.338.62.970.116279074개0.2511.72.950.0854700855개0.2013.52.640.074074074저항 vs. 전류의 역수 그래프기울기=3.065. 결론 및 오차해석실험이 그리 어렵지 않아서 금방 끝났는데 첫 번째는 직렬회로에서 저항을 일정하게 하고 전압을 바꾸어 주며 전류를 구하는 실험이었는데 전압이 1V씩 커질수록 전류는 일정하게 커지는 것을 볼 수 있었다. 전압을 일정하게 하고 저항을 1k옴씩 올려주었을 땐 전류가 줄어들고, 병렬회로에서 전압을 일정하게하고 저항의 개수를 늘려 저항을 줄여 주었을 때는 전류가 점점 커졌다. 완벽한 실험이 되지는 않았는데 그 이유는 여러 가지가 있을 것이라고 생각하는데 먼저 전류와 전압을 측정 할 때 단자를 재고 싶은 곳에 가져다 대면 값이 정확히 어느 숫자를 가르키지 않고 계속해서 변하는데 최대한 멈추는 값으로 적다보니 이런 점에서 어느 정도 오차가 발생 했을 것이다. 또, 온도나 습도 등과 같은 실험 환경에서 나오는 환경적인 오차도 발생 할 수 있고, 또 연결선 자체의 저항과 직류 전원장치 자체의 저항이 있어 정확한 값이 나오지 않고 오차가 발생 했을 것이라고 생각한다.

공학/기술| 2019.05.21| 7페이지| 1,000원| 조회(203)

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