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R, L, C 소자의 특성 예비 레포트

예비레포트 _R, L, C 소자의 특성 1. 목적 R, L 및 C 등 전기 전자 회로를 구성하는 기본 소자 각각에 대한 전압과 전류 사이의 기본적인 위상 개념을 파악하여 각 소자의 전기적 특성을 이해한다. 2. 이론 1) R(저항) 회로 저항 R만을 가지는 이상적 저항기를 통하여 i=I_m sin wt로 표시되는 정현파 전류가 흐를 때 저항기 양단의 전압은 옴의 법칙으로부터 v=Ri=RI_m sinwt 이다. 여기서 전압과 전류의 최대값 사이의 관계는 V_m =RI_m 이고 이 양변을 root 2로 나누어 실효값으로 표시하면 V=RI , I= V OVER R이다. 이 식은 저항만의 교류 회로에서 성립하는 옴의 법칙이라 할 수 있다. [그림 1]은 저항의 회로와 그의 v-i 그래프이다. 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 저항만을 갖는 교류회로에서 전압과 전류는 동일 주파수이며, 동상의 정현파이다. 그리고 전압과 전류의 실효값의 비는 R과 같다. 2) L(인덕터) 회로 인덕턴스 L을 갖는 이상적 인덕터에 i=I_m sin wt로 표시되는 정현 전류가 흐를 때 전류의 방향으로 생기는 전압강하를 v라고 하면 v=L {di} over {dt} =L {d} over {dt} (I _{m} sinwt)=wLI _{m} coswt=wLI _{m} sin(wt+90 DEG) 이다. 여기서 전압과 전류의 최대값 사이의 관계는 V_m =wLI_m 이고 실효값은 V=wL I 또는 I= V over wL이다. [그림 2]는 인덕터 회로와 그의 v-i 그래프이다. 그림에서 졸 수 있는 바와 같이 인덕터만을 갖는 교류회로에서는 전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이다. 전압은 전류보다 위상이 90도 앞선다. 또는 전류는 전압보다 위상이 90도 늦다. 전압과 전류의 실효값의 비는 wL과 같다. wL은 보통 저항과는 달라서 전류와 전압 사이에 90도의 위상차를 생기게 하는 효과가 있으므로 wL을 특히 유도성 리액턴스라 부르며 보통 X_L로 표시한다. 즉, X_L =wL =2pi f L [ OMEGA] 이다. 따라서 V=X_L I 또는 I= V over X_L 로 나타낼 수 있다. 이것은 형식상 인덕터만의 교류회로에서의 옴의 법칙이라고 할 수 있다. 3) C(커패시터) 회로 커패시턴스가 C인 이상적 용량기에 v =V_m sin wt로 표시되는 정현파 전압이 걸릴 때 전압 강하 방향으로 흐르는 전류를 I라 하면 이 전류는 i =C dv over dt =wCV_m cos wt =wCV_m sin (wt+90 DEG)이다. 여기서 전압과 전류의 최대값 사이의 관계는 V_m = 1 over wC I_m 이다. 실효값은 V= ( 1 over wC )I 또는 I=wCV와 같다. [그림 3]은 커패시터 회로와 그의 v-i 그래프이다. 이 그림에서 볼 수 있는 바와 같이 커패시터만의 교류회로에서는 전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이며, 전압은 전류보다 위상이 90도 늦고, 전류는 전압보다 위상이 90도 앞선다. 그리고 전압과 전류의 실효값의 비는 1/(wC)와 같다. 여기서 1/(wC)을 용량성 리액턴스라 부르며 보통 X_c로 표시한다. 3. 사용 계기 및 부품 신호 발생기, 오실로스코프, 브레드 보드, 멀티미터, 리드선, 저항(100k옴 1개, 50k옴 1개, 1k옴 1개, 10옴 1개), 인덕터( 10 mu ETA, 50 mu ETA), 커페시터( 0.5 muF, 10 muF) 4. 실험 방법 [그림 4]와 같이 회로( 회로 내의 빈 공간에, 즉 초단에 준비된 R, L, C를 교체하면서 회로를 다양하게 변형시킨다)를 결선한 후 신호발생기의 주파수를 1kHz에 맞추고 오실로스코프의 채널 1과 채널 2의 X축을 맞춘다. 0점을 맞춘 후 AC모드로 전환하고 오실로스코프를 이용하여 전압과 전류의 위상을 관찰한다.

공학/기술| 2021.02.23| 3페이지| 1,500원| 조회(223)

전자전기실험, 예비레포트, RLC소자의특성

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저항의 종류 및 측정 예비레포트

예비레포트 _저항의 종류 및 측정 1. 목적 저항의 성질과 종류를 이해하며 색 띠로 표현된 저항 값을 읽는 방법 및 저항 값 측정을 실험을 통해 습득한다. 2. 이론 1) 저항 물질은 구성하는 원자의 구조에 따라 전자가 잘 이동하는 물질과 잘 이동하지 않는 물질로 구별된다. 전자가 잘 이동하는 물질을 도체라 하고 잘 이동하지 않는 물질을 부도체 또는 절연체라고 한다. 필요한 만큼의 전자를 이동할 수 있도록 만들어진 물질을 저항 또는 저항기라고 한다. 즉 저항기는 전자의 이동을 방해하는 물질이지만 이러한 성질을 이용하여 전자의 이동인 전류를 조절할 수 있기 때문에 전자, 컴퓨터 등 다양한 분야에서 회로구성에 널리 사용되는 소자인 것이다. 저항의 단위는 옴(Ohm)이며 단위의 기호는 OMEGA 으로 표시한다. 저항의 값이 클수록 전자의 이동을 방해하는 정도가 크다는 것을 의미한다. 2) 저항의 종류 저항은 저항 값의 변동 가능 유무에 따라 고정 저항과 가변 저항으로 분류된다. 고정 저항은 저항 값을 변화시킬 수 없는 저항이며, 가변 저항은 동작 부를 이용하여 저항 값을 변화시킬 수 있는 저항이다. 실험실에서 흔히 사용되는 가변 저항기의 원리는 그림 2에서와 같이 동작 부를 회전 시키면 접촉점이 이동하여 단자 1과 2 사이 또는 단자 2와 3사이의 저항 값을 변화시킬 수 있다. 또한 제작 방법에 따라 권선저항, 탄소합성 저항, 피막형 저항, 칩 저항, 가용성 저항 등으로 분류하기도 하며 사용목적에 따라 특성에 맞는 저항을 선택하여 사용한다. 3) 저항 값의 표시 저항 값을 표시하는 방법에는 색 띠를 이용하여 색 부호 (color code)로 나타내는 방법과 문자나 숫자를 이용하여 나타내는 방법이 있다. 색 띠는 용량이 작은 경우 사용되고 용량이 클 시 문자나 숫자를 이용하여 나타낸다. ① 색 부호에 의한 저항 값 표시 그림 3과 같이 저항에 4개의 색 띠를 표시하여 저항 값을 나타낸다. 왼쪽부터 첫 번째 색 띠는 저항 값의 첫 번째 수, 두 번째 색 띠는 두 번째 수, 세 번째는 10의 자승의 수 또는 같은 의미로 첫 번째 수와 두 번째 수 뒤에 추가되는 ‘0’의 개수, 네 번째 수는 오차의 범위를 나타낸다. 다섯 번째 띠는 1000시간 동안 사용했을 때 실패하는 정도를 나타내는 저항의 신뢰도를 나타낸다. 예를 들어 빨간색이면 1000개의 저항들이 1000시간 사용 중 1개가 제대로 작동하지 않는다는 것을 의미한다. 색 첫 번째 띠 두 번째 띠 세 번째 띠 네 번째 띠 다섯 번째 띠 흑색 0 0 0 갈색 1 1 1 ±1% 1% 빨간색 2 2 2 ±2% 0.1% 오렌지색 3 3 3 0.01% 노란색 4 4 4 0.001% 초록색 5 5 5 청색 6 6 6 보라색 7 7 7 회색 8 8 8 흰색 9 9 9 금색 -1 ±5% 은색 -2 ±10% 무색 ±20% 예를 들어, 그림과 같이 색(빨간색, 검은색, 갈색, 금색)이 표시되어 있으면, 저항 값은 20 TIMES10^1 +-5% OMEGA 이다. (저항 값이 큰 경우 1000은 “k”, 1,000,000은 “M”으로 표시하기도 한다.) ② 문자와 수치에 의한 저항 값 표시 저항 값을 표시하는 또 다른 방법은 문자로 저항의 재질 및 오차를 나타내고, 용량과 저항 값은 수치를 이용하여 나타내는 방법이 있다. 예를 들어, “RN 50F 1000 OMEGAK” 표시가 되어 있으면, 저항기의 재질, 용량 및 용량의 오차범위, 저항 값과 저항 값의 오차범위를 순서대로 나타낸 것이다. 문자(재질) 의미 문자(오차) 의미 RH 코일 B ±0.1% RW 에나멜 C ±0.25% RN 금속피막 D ±0.5% RV 가변저항 F ±1% RS 산화금속피막 G ±2% RK 솔리드 J ±5% RD 탄소피막 K ±10% M ±20% N ±30% 3. 사용 계기 및 부품 1) 디지털 멀티미터 2) 각종 저항기 4. 실험방법 1) 다음의 저항 값을 색으로 표시하시오. ① 2000 OMEGA +-10%② 57k OMEGA +-5%③ 20k OMEGA +-20%④ 560 OMEGA⑤ 39 OMEGA 2) 다음 저항 값의 범위를 구하고 디지털 멀티미터로 측정한 값을 표 3.4에 기록하시오 ① 초록, 갈색, 빨강, 금색 ② 빨강, 빨강, 빨강, 은색 ③ 빨강, 흑색, 갈색, 은색 ④ 오렌지, 오렌지, 갈색, 은색 ⑤ 갈색, 흑색, 갈색, 금색

공학/기술| 2021.02.23| 4페이지| 1,500원| 조회(228)

전자전기실험, 예비레포트, 전자전기공학부, 저항의종류및측정

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최대 전력 전송 정리 결과 레포트

결과레포트_최대 전력 전송 정리실험 9. 최대 전력 전송 정리제출일 : 2017년 5월 23일분 반학 번조성 명▣ 결과보고서▣ 실험결과표 9.1 직류 전력 측정측정값계산값IL [mA]VL [V]P1 [W]PL [W]5.5934.5180.03010.0248표 9.2 최대 전력 전달 정리 실험 데이터측정값계산값R1 [Ω]RL [Ω]VL [V]PL [mW]PT =100×1000(mW)전송효율(%)R1 + RL10003822.6819.972.327.510007394.524.358.542.3100010045.0325.049.950.1100013335.7424.442.857.0100020036.722.233.366.71) 직류 전력 측정실제 실험에서는 R1=1000옴, R2=820옴을 사용하였다. 따라서V_L의 계산 값은 전압 분배 법칙에 의해 10*820/(1000+820)=4.51V 이고,V_1은 5.49V이다.P_1 = V^2 OVER R = {5.49}^2 OVER 1000 =0.0301,P _{L} = {V _{L}^{2}} over {R_L} ={4.51}^2 OVER {820}=0.0248. 측정값에 의하면 0.005593*4.518=0.0252 이므로 오차는 1.58%이다.2) 최대 전력 전달 정리①R_1=1000,R_L=382.V_L=2.76,P_L=19.9 [mW],P_T =72.3, 효율=19.9/72.3*100=27.5%②R_1=1000,R_L=739.V_L=4.24,P_L=24.3 [mW],P_T =57.5, 효율=24.3/57.5*100=42.3%③R_1=1000,R_L=1004.V_L=5.01,P_L=25.0 [mW],P_T =49.9, 효율=25.0/49.9*100=50.1%④R_1=1000,R_L=1333.V_L=5.71,P_L=24.4 [mW],P_T =42.8, 효율=24.4/42.8*100=57.0%⑤R_1=1000,R_L=2003.V_L=6.67,P_L=22.2 [mW],P_T =33.3, 효율=22.2/33.3*100=66.7%2. 실험 결과 검토1) 식 9.3에 의해 계산된 최대전력이 전송되는R_L의 값과 표 9.2에 의해 그려진 그래프에 의해 구한R_L의 값을 서로 비교토론 하라.식 9.3에 의하면R_1과R_L이 같을 때 최대 전력이 전송되는데 실험 결과 역시R_L이 1004옴으로R_1과 가장 비슷했을 때P_L이 최대가 되었다. 또한R_L 이 커질수록 전송효율은 점점 더 커지고,P_T 는 점점 작아짐을 알 수 있다.3. 고찰지금까지 했던 실험 중에 가장 실수를 안했던 실험이었다. 직류 전력을 측정할 때의 오차는 1.8%로 작게 나왔고, 최대 전력 전달 정리 실험에서도 원하는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 조교님이 예로 들어주신 핸드폰과 이어폰에서 실생활 예를 알 수 있었다.R_L이 R1 보다 작으면 음질이 낮아지고 전압은 오래 쓸 수 있고,R_L이 R1 보다 크면 음질은 좋아지지만 전압은 오래 쓸 수 없으며R_L이 R1과 같을 때 효율이 가장 좋은 것을 잘 이해할 수 있었다. 공학도로서 앞으로도 가장 중요하게 해야 할 일은 효율을 좋게 하는 것인데, 그런 의미에서 이번 실험은 최대전력을 통해 효율을 가장 좋게 하는 방법을 배운 것 같다. 다음에도 오차를 줄이기 위해 노력해야겠다.

공학/기술| 2021.02.23| 3페이지| 1,500원| 조회(226)

전자전기실험, 결과레포트, 최대전력전송정리

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직류 전원장치 및 멀티미터 사용법 결과레포트

결과레포트직류 전원장치 및 멀티미터 사용법1. 결과1) 직류 전원 장치와 직류 전압 측정전원 장치 표시 값멀티미터 측정 값출력 전압5V5.01V2) 저항 측정R1R2R3색 띠첫째 색회빨갈둘째 색빨검검셋째 색갈갈빨넷째 색금금금측정 값0.83k OMEGA0.21k OMEGA1.01k OMEGA저항 연결 전 전압저항을 통하여 흐르는 전류저항 연결 후 전압측정 값5.01V3.5m ALPHA4.73V3) 직류 전류 측정2. 실험 결과 검토1) 실험 2(저항 측정)에서 구한1k OMEGA 저항의 측정값과 실험 3(직류 전류 측정)에서 구한 전류의 곱으로부터 저항 양단에 인가된 전압을 옴의 법칙으로부터 구하시오.실험 2에서 구한 저항의 측정값은1.01k OMEGA 이고 전류는3.5m ALPHA 이므로, 옴의 법칙(V=IR: 전압은 저항과 전류의 곱)을 통해1.01k OMEGA TIMES 3.5m ALPHA =3.535V . 따라서 전압은3.535V 이다.2) 실험 3(직류 전류 측정)에서 저항 연결전의 전압과 저항 연결 후의 전압의 차이에 대해 토의하시오.결과를 보면 저항 연결전의 전압은 5.01V였는데 저항 연결 후 전압이 4.73V가 되었다. 이는 저항이 연결되면서 도선이 하나 추가되어 작지만 어느 정도 전압 분배 법칙이 적용되어 전압이 줄어든 것이라고 생각할 수 있다. 전압 분배 법칙이란 두 개의 저항기가 연결되어 있을 때, 전압이V_out = { R_2} over { R_1 +R_2} BULLET V_(i.n) 와 같아지는 것을 말한다. 즉 전압이 저항에 따라 분배되는 것이다. 또한 멀티미터가 멈추어 있지 않고 계속 변하느라 중간점을 찾는 데에 있어서 결과 값을 하나로 정하기가 어려웠는데 이때 발생한 오차일 수 있다. 마지막으로는 멀티미터 내부 저항이나 각종 먼지 및 연식에 의한 오차발생, 저항의 부식도 고려해볼 수 있다.

공학/기술| 2021.02.23| 3페이지| 1,500원| 조회(287)

멀티미터, 전자전기실험, 전자전기공학부, 결과레포트

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Gmwin(PLC)를 이용한 엘리베이터 2대 설계

1. 주제 및 개요PLC를 이용해 엘리베이터 2대를 운영하는 프로그램 작성(GMWIN 시뮬레이터 사용)< 중 략 >6. 사용자 지정 라이브러리1) 현재층: 현재 엘리베이터가 있는 위치를 정수로 나타내는 펑션< 중 략 >8. 전체 프로그램외부의 UP버튼(%IW0.1.0) 또는 DOWN버튼(%IW0.1.1)의 값이 0이 아니면 NE 함수에 의해 엘리베이터를 호출한 것으로 판단호출한 것으로 판단되면 눌린 UP 또는 DOWN 버튼의 위치를정수로 반환하는 호출위치 펑션을 이용하여 정수를 할당

공학/기술| 2021.02.22| 46페이지| 4,500원| 조회(327)

PLC, PLC설계, GMWIN, 엘리베이터설계, 자동화시스템프로그래밍

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