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[아주대 논회실] 논회실 결과보고서 1

실험1. Basic Gates1. 실험 과정 및 결과(결과값, 이론값, 시뮬레이션 비교, 원인분석)[1] 실험 11) 3-input AND Gate- 74HC04 (AND gate)소자에 입력값을 pin number 1A, 1B에 연결하고 출력값 1Y를 다시 입력값 C와 함께 4A, 4B에 연결하여 출력값 4Y를 얻으며, 이 출력값을 led에 연결해 켜지면 논리값 1을 가지며, 꺼지면 0을 논리값 0을 가진다.- 3-input AND gate truth tableABC01020***************************************2) OR gate- 4HC32 (OR gate)소자에 입력값을 pin number 1A, 1B에 연결하고 출력값 1Y를 다시 입력값 C와 함께 4A, 4B에 연결하여 출력값 4Y를 얻으며, 이 출력값을 led에 연결해 켜지면 논리값 1을 가지며, 꺼지면 0을 논리값 0을 가진다.- 3-input OR gate truth tableABC01020***************************************3) NAND gate- 74HC00 (NAND gate)소자에 입력값을 pin number 1A, 1B에 연결하고 출력값 1Y를 다시 입력값 C와 함께 4A, 4B에 연결하여 출력값 4Y를 얻으며, 이 출력값을 led에 연결해 켜지면 논리값 1을 가지며, 꺼지면 0을 논리값 0을 가진다.- 3-input NAND gate truth tableABC0**************************1*************1014) NOR gate- 74HC02 (OR gate)소자에 입력값을 pin number 1A, 1B에 연결하고 출력값 1Y를 다시 입력값 C와 함께 4A, 4B에 연결하여 출력값 4Y를 얻으며, 이 출력값을 led에 연결해 켜지면 논리값 1을 가지며, 꺼지면 0을 논리값 0을 가진다.- 3-input NOR gate truth tableABC0**************************0*************100[2] 실험 2- 아웃풋 X의 구성 과정은 다음과 같다.(A-74HC04 1포트-74HC00 1포트-74HC04 3포트-74HC32 2포트) + (A-74HC32 1포트)아웃풋 Y의 구성 과정은 다음과 같다.(A-74HC32 4포트) + (B-74HC32 5포트)아웃풋 Z의 구성 과정은 다음과 같다.{(A-74HC04 1포트-74HC00 1포트) * (B-74HC00 2포트)}-74HC04 3포트- 전체적으로 출력값을 진리표의 예상결과와 맞추어보는 형식으로 진행하였다. 예상 결과로는 아래에 첨부된 진리표와 같다. 또 회로를 수식으로 간략화하기 위해, Boolean equation과 De Morgan 법칙을 회로에 적용을 해보았는데, 그 결과는 다음과 같다.X = A + ( A ? B ) = A + BY = A + BZ = A ? B- 불린 방정식을 서술하면, 아웃풋 X, Y는 OR 게이트로 이루어진 A와 B를 통해 산출 된 값이고, 아웃풋 Z는 와 AND 게이트로 이루어진 A부정과 B를 통한 출력값이다.ABXYZ*************1111111- 회로에 불이 들어오는 경우의 수는 총 3가지이며, 그 결과는 다음과 같다.2. 실험 고찰이 번 실험은 간단한 logic gate를 이용해서 회로도를 구성하는 실험이었다.첫 실험에서는 우선 가장 중요한 것은 bread board를 사용하는 방법과 IC 소자를 연결하는 방법을 숙달하는 실험이었는데 논리 회로 실험의 경우에 대부분의 IC 소자들의 데이터 시트는 인터넷상에서 구할 수 있었기 때문에 회로도를 구성하고 연결하는 것에는 문제가 없었다.IC 소자들에 대해서 배운 점은 우선 이 소자들도 구동하기 위해서는 각 소자 내에도V _{cc}와 ground를 연결해주어야 하는 것이었다. 실험에서 입력값은 0과 1로 넣을 수 있는데 0과 1은 어떠한 특정 범위 전압값을 주어질 때 작동하고 이 범위는 데이터 시트에 첨부되어 있는데 대체로 0V를 Low, 5V를 High라고 잡으며 두 경우에 포함되지 않는 경우는 noise margin이라고 해서 우리가 전혀 예상하지 않은 이상한 값이 나온다는 것을 알 수 있었다. 출력되는 값에는 led와 저항을 직렬로 연결하고 Led에 불이 들어오면 그 값이 1이 되고, 0이 되면 Led가 꺼지는 것을 확인할 수 있었다.실험 (1)에서는 3개의 입력과 2개의 logic gate를 이용해서 3-input gate, AND, OR , NAND , NOR gate 4가지를 구성해보았다. 입력값 A,B,C에 각각 0과 1을 넣어가면서 8가지 경우에 대한 출력값 L1, L2값을 확인해 보았고, 진리표를 통해서 그 값들이 오류가 없는지 다시 한 번 확인해보았다.실험 (2)의 경우에는 여러 가지 gate를 연결해서 만든 복합회로였는데, 입력값 A와 B의 값을 각각 0과 1의 값을 넣으면서 변화시켰을 때의 출력값을 진리표로 우선 알아보고 실험을 통해서 확인해보았다.이 번 실험을 통해서 알게 된 점은 IC소자를 이용하기 위해서는 우선적으로 data sheet를 조사해보고 숙달해보아야 한다는 점과 각 소자마다 pin의 용도가 각각 다르기 때문에 선입관을 가지고 같은 식으로 실험을 하면 안 된다는 것을 알게 되었다. 실험을 통해서 logic gate를 연결하는 방법을 알게 되었고, 각 소자의 용도를 확인해보았다.3. 참고 자료1) www.nxp.com/documents/data

공학/기술| 2015.01.09| 5페이지| 2,000원| 조회(195)

결과보고서, 논리회로, 아주대, 논리회로실험, 논회실, 논리 회로, 논리 회로 실험, 예보

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[아주대 기전실] DC 14,15 예비보고서

실험14. 축전기1. 실험목적(1) 정상 상태의 회로에서 축전기의 동작에 관하여 결과를 입증한다.(2) 축전기에 충전되는 전압을 지수곡선으로 그려본다.(3) 축전기가 있는 직렬과 병렬연결에서의 총 C를 결정하는 기본 공식을 확인한다.(4) RC직렬회로를 포함하지 않는 회로에서 테브난 정리가 유용한지 알아본다2. 실험 원리, 필요한 이론(1) 축전기 : 커패시터는 에너지를 축적하고 다시 전하를 방출하여 축적된 에너지를 방출하는 소자. 충전이란 전하를 저장하는 것을 말하며, 방전이란 축적된 전하를 회로로 방출시키는 것이다.(2) 축전기의 연결1) 직렬 연결 : 합성 전기 용량의 역수는 각 전기 용량의 역수의 합과 같다.a) 전기 용량이 C1, C2, C3 인 축전기를 직렬 연결하여 전압이 V 인 전지에 연결하면 각 축전기에는 V1, V2, V3 의 전압이 걸린다.V = V1 + V2 + V3b) 이 때 각 축전기에 저장되는 전하량과 전체 전하량은 같다.Q = Q1 = Q2 = Q3c) 합성 전기 용량을 C 라고 하면 Q = C·V 에서 Q 는 일정하여 V 는 C 에 반비례한다.따라서 , , , 가 되어 이다.* 축전기를 직렬로 연결하면 합성 전기 용량은 작아진다.2) 병렬 연결 : 합성 전기 용량은 각 축전기의 전기 용량의 합과 같다.a) 전기 용량이 C1, C2, C3 인 축전기를 병렬 연결하여 전압 V 인 전지에 연결하면 각 축전기의 전위차는 V 로 같다.V = V1 = V2 = V3b) 이 때 각 축전기에 저장되는 전하량 Q1, Q2, Q3 의 합은 전체 전하량 Q 와 같다.Q = Q1 + Q2 + Q3c) 각 축전기에 걸리는 전위차가 같으므로 Q = C·V 에서 Q 는 C 에 비례한다.따라서 Q1 = C1·V, Q2 = C2·V, Q3 = C3·V 가 되어C = C1 + C2 + C3 이다.* 참고) 축전기를 병렬로 연결하면 합성 전기 용량은 커진다.(3) 시간상수 : RC 회로의 전압 증가 과정에서 커패시터 63.2% time constant) 라 하며 이 시간은 R 과 C 의 크기에 의해서 결정된다. 또한 커패시터 5배의 시간이 필요하다. 기호는 토우를 쓰며 저항 R과 축전기 C의 곱으로 나타낸다.(4) 축전기의 충전과 방전 :1) 충전기의 충전t=0의 시각에 스위치를 닫으면, 전하가 이동하면서 회로에 전류를 형성하고 축전기에 충전이 되기 시작한다. 일단 최대 전하량에 도달하면, 축전기 양단의 전위차는 전지의 전압과 같게 되므로 회로에 흐르는 전류는 영이 된다. 키르히호프의 제2법칙을 RC회로에 적용해보면 회로를 시계방향으로 순회하면 - 식(1) 이며, 축전기가 최댓값 Q로 충전되면 전하는 멈추게 되어 회로의 전류는 0이 되므로 식 (1)에 대입하면 Q = (최대전하)이 된다. 를 식(1)에 대입하면 = - 가 되며 이를 정리하면, = - = 다. 양변에 dt를 곱하고, 로 나누면 = 다. t=0, q=0이라는 사실을 적용하여 식을 적분하면 = => = 이 되어 양변에 자연로그를 취하면 q(t) = = 로 표현되며, 최대 전하량 Q =CV 이므로 전압은 v = 으로 구할 수 있다. 이때 값 RC는 회로의 시간상수라고 한다. 즉 = RC라고 표현된다.2) 축전기의 방전회로에서 전원이 없다고 가정한다면 즉, 기전력 을 제거하면 - 식(2)을 얻을 수 있다. 를 식(2)에 대입하면 = => = 이 된다. t=0에서 q=Q인 사실을 이용하여 이 식을 적분하면 = => 이므로 전체에 자연로그를 취하면 q(t) = 가 된다. 이때 v = 이다.3. 실험방법Part1. 회로에 전원과 저항, 축전기를 연결하여 구성한다. 평형상태에서의 전류값과 저항에 걸리는 전압, 커패시터에 걸리는 전압을 측정한다. 커패시터에 걸리는 전압값을 통해 커패시터에 저장되는 값을 측정한다. 전원과의 연결을 끊고 회로에 걸리는 전압을 측정한다. 값이 측정되는지 확인한다. 값이 안나온다면 커패시터의 단자를 선으로 연결하여 전압값을 측정한다.Part2. 저항과 커패시터를 병렬로 연결하여서 평형상태에서의 전류와 각 요소에 걸리는 전압을 측정한다. 키르히호프의 전류법칙과 옴의 법칙을 이용하여 전압값과 전류값을 측정한다.Part3. 회로를 병렬로 연결하되 part1에서는 저항과 커패시터를 직렬로 연결하였고 part2에서는 저항과 커패시터를 병렬로 연결하였다. part3에서는 직렬과 병렬이 결합된 형태의 R-C회로를 구성하여 전류값과 전압이 걸리는 값을 측정한다.Part4. 커패시터의 용량 C값을 확인한다. 커패시터 양극에 전압계를 설치하여 시간상수값을 유도한다. 전원을 연결하기 전에 스위치를 차단하여 모두 방전시키고 충전시켜서 전체전원의 63.2%가 되는 시간을 측정한다. 커패시터와 시상수와의 연관을 알아보기 위해 표기상 용량이 다른 커패시터를 가지고 실험한다.Part5. 커패시터가 병렬로 연결된 회로를 구성한다. 병렬연결시 총 커패시터 값과 시정수를 구한다. 회로의 스위치를 닫고 시간경과에 따른 저항과 커패시터에 걸리는 전압값의 차이를 비교한다.Part6. 커패시터와 직렬로 연결된 회로를 구성한다. 직렬연결된 커패시터의 총 커패시터 값과 시정수를 구한다. part5에서 실험했듯이 저항과 커패시터의 연관을 확인한다.Part7.테브난 등가회로를 이용하여 전에서 실험한 것과 동일하게 수행한다. RTH와 ETH를 유도하여 시간상수를 구하고 커패시터에 걸리는 전압 VC를 구한다.4. 참고 자료* 축전기의 충,방전 :http://k.daum.net/qna/view.html?qid=0CLgzhttp://blog.naver.com/whydonno?Redirect=Log&logNo=120162816874* 축전기의 원리 :http://www.scienceall.com/contents/contents.sca?todo=contentsview&bbsid=24&articleid=19299&sbseq=&contenttype=&code=&knd=실험15.직렬 전압원과 RL, RLC 회로1. 실험목적(1) 정상 상태의 회로에서 인덕터의 작동에 관하여 알아본다.(2) 같은 정상 상태의 직렬 회로에서의 인덕터와 커패시터의 특징을 알아본다.(3)v _{L} = {Ldi _{L}} over {dt}의 관계가 R-L 회로의 전압과 전류에서 어떤 영향을 주는지 알아본다.2. 실험원리, 필요한 이론(1) 인덕터 : 자기장에 에너지를 일시적으로 저장함으로써 교류의 흐름에 저항하는 전기 소자* 인덕터의 작용 인덕턴스(inductance)라고 한다.인덕터는 항상 그러하지는 않지만 종종 전선 코일로 구성된다.일정 길이의 전선, 혹은 한 쌍의 전선이 인덕터로 사용된다.* 인덕터에 걸리는 전압값은 인덕터와 시간대비 전류변화율에 비례한다.V _{L} =`L` {DELTA I} over {DELTA t}* 인덕터에 저장된 에너지의 값은 다음과 같다.W`=` {1} over {2} LI ^{2}(2) 인덕터의 직렬 연결 :인덕터 주위의 자기장이 서로 상호작용을 하지 않을 때, 직렬 연결된 인덕턴스는 직렬 연결된 저항처럼 값을 더해주면 된다.=>L _{T} =L _{1} +L _{2} +L _{3} +.... * 그 값들을 서로 더할 때, 모든 인덕터에 대하여 동일한 크기의 단위를 사용하고 있는지 확인하는 것이 중요하다.원하는 다른 인덕턴스의 단위로 변환하는 것이 가능하다.(3) 인덕터의 병렬 연결 :둘 혹은 그 이상의 인덕터가 병렬로 연결되고 상호 인덕턴스가 없다고 하면, 병렬 연결된 저항의 값처럼 그 값을 더함=> 1/L = 1/L1+ 1/L2+ 1/L3+ … + 1/Ln* 총 인덕턴스 L은 방금 구한 1 /L의 역수를 계산하여 얻을 수 있음계산 과정 내내 모든 단위는 일치해야 함일단 계산을 완료한 후에는, 그 결과를 다른 어떤 원하는 인덕턴스 단위로 변환하는 것이 가능(4) 정상 상태(DC steady State:전압, 전류가 시간에 따라 불변)에서의 인덕터의 작용 :전체 루프를 돌아 정상(steady) 전류가 흐르게 되면, 자기장은 최대량에 도달할 것이며 그 후 평평하게 유지될 것전체 루프를 돌아 정상(steady) 전류가 흐르게 되면, 자기장은 최대량에 도달할 것이며 그 후 평평하게 유지될 것이러한 자기장 속에는 일정량의 에너지가 저장저장된 에너지의 양은 루프의 인덕턴스에 의존하고, 이 인덕턴스는 루프 전체의 크기에 의존(5) RL 직렬 회로에서 v=Ldi/dt의 영향v{} _{L}=Ldi{} _{L}/dt 에 변수 I(t)와 t를 분리하여 재배열하고, 적분상수 k를 이용하여 양변에 부정적분을 취하고 I(t)에대해 정리하면 I(t)=exp(k+(-Rt/L))을 얻게 된다 이는 I(t)=Ke

공학/기술| 2013.11.28| 4페이지| 1,000원| 조회(167)

전자, 아주대학교, 아주대, 예비보고서, 기초전기실험, dc, 전자공학과, AC, 예보, 기전실

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[아주대 기전실A+] DC 실험12,13 예비보고서

실험12. 노턴의 정리와 전류원1. 실험목적(1) 실험 측정을 통해 노턴의 정리를 입증한다.(2) In과 Rn을 알아내는 실험 절차를 알아본다.(3) 전류원(제한된 부하)이 어떻게 구성되는지, 전압원을 이용하여 입증한다.2. 실험 원리, 필요한 이론(1) 노턴의 정리 : 회로를 표준 등가 회로로 단순화시키는 방법으로써, 두 단자를 가진 임의의 회로망을 하나의 등가전류원과 하나의 병렬연결된 등가저항으로 바꿔 놓는 방법.-> 전원과 저항값의 계산이 단자 각전류 및 전압값의 측정으로도 이루어질 수 있어서 실용적이다.-> Thevenin 등가회로의 경우와 마찬가지로, Norton 등가회로에서도 등가전류원 IN와 등가저항 RN의 값은 등가회로를 생각하면 쉽게 구할 수 있다. 실험적으로, IN 는 두 단자 사이를 단락시킨 상태에서의 두 단자 사이의 전류인 Isc를 재서 구할 수 있다. 회로망의 내부 회로가 알려져 있을 경우에는, 역시 두 단자 사이가 단락된 상태에서의 두 단자 사이의 전류를 계산하여 구할 수 있다.-> Norton 등가회로에서의 등가저항 RN의 값은 Thevenin 등가회로의 등가저항 Rth의 값과 같고, 따라서 Rth와 같은 방법으로 구할 수 있다.->Norton 등가회로에서의 등가저항 RN의 값이 Thevenin 등가회로의 등가저항 Rth의 값과 같다는 것은 다음과 같이 알 수 있다. Norton 등가회로도 두 단자 회로망의 하나이므로, 그 Thevenin 등가회로를 구할 수 있다.위 그림에서 Norton 등가회로의 두 단자를 개방하면 IN이 모두 RN을 통해 흐르게 되므로, open-circuit voltage, 즉 Vth의 값은 이다.또한 Norton 회로의 두 단자를 단락시키면 IN이 모두 두 단자 사이로 흐르게 되므로 short-circuit current는 IN이다. 그러므로 Rth의 값을 Voc/Isc로 구하면이 된다. 즉, Thevenin 등가회로와 Norton 등가회로의 등가저항 값은 같고, Vth와 IN의 관계는R _{Th`} =`R _{N},E _{Th} `=`I _{N} R _{N},I _{N`} `=` {E _{Th}} over {R _{Th}} 을 이용하여 테브난 회로의 값으로 바꿀 수 있다. 어떤 상황에서 만약R _{s} >>R _{L}이라면R _{L}은 거의 없는거나 다름 없으므로I _{L} =` {E} over {R _{s} +R _{L}}에서I _{L} CONG ` {E} over {R _{s}}가 된다.3. 실험방법Part 1. 전원공급기와 저항 2개가 직렬로 연결되어 있는 회에 있는 전원의 양극에 연결된 저항을 Rs, 먼 곳에 있는 저항을 RL라 할 때 주어진 저항값을 통해 전류값을 측정하고, 전원을 공급하여서 전압을 측정한다. 또 RL값을 10Ω부터 220Ω까지 변화시키면서 회로 전체에 흐르는 I{} _{L}값과 V{} _{L}값의 변화를 확인한다. R{} _{L}값을 주어진 값으로 대입하고 얻은 수치를 그래프로 나타내어서 변화율을 비교한다. R{} _{L}값을 고정시키고 전압원을 전류원으로 바꿔 회로를 구성하고 측정한다.Part2. 주어진 회로에 R{} _{L}에 가변저항을 설치하여 저항값을 변화시켜 RN값과 IN값을 확인한다. 전원을 공급하여 양 단자사이의 전원을 측정하고 계산값과 비교한다. R{} _{L} = R{} _{N} 으로 주어질 때 I{} _{L} ={I _{N}} over {2} 임을 실험을 통해확인한다. 얻은 R{} _{N}값과 I{} _{N}값을 통해 노턴 등가 회로를 구성한다.Part3. 이번 파트에서는 노턴 등가회로를 테브난 등가회로로 변환시킨다. 그 후, 테브난 회로와 노턴 회로에서의 전압값과 I{} _{L}값을 비교하여 회로변환 과정에서 발생한 오차와 관련성을 확인해본다.4. 참고 자료* 노튼의 정리 :http://www.nsh.kr/zbxe/electric/19755http://blog.naver.com/seo0511?Redirect=Log&logNo=10129048660http://ko.wikipedia.org/wiki/%EB%85%B8%ED%84%B4%EC%9D%98_%EC%A0%95%EB%A6%AChttp://www.elaxy.co.kr/contents/basic_electronics/elaxy_basic.asp?codeid=%B1%E2%BA%BB%C0%FC%C0%DA%B9%FD%C4%A2&codetitle=%B3%EB%C5%CF%C1%A4%B8%AE실험13. 분석법1. 실험목적(1) 실험 측정을 통해, 가지 전류 분석법(branch-current-analysis)을 확인한다.(2) 실험 측정을 통해, mesh(loop)분석법을 확인한다.(3) 실험 측정을 통해, 마디 분석 방법(nodal-analysis)이 성립함을 증명한다.2. 실험원리, 필요한 이론(1) 가지전류 분석법 :회로내의 가지 전류의 방향을 임의로 한곳으로 정한다. 그리고 전류 방향에 따라서 가지 저항의 극성을 표시한다. 각 폐로에 키르히호프의 전압 법칙을 사용하여 식을 만들고 각 전류마디에 키르히호프의 전류 법칙을 사용하여 식을 만든다.(2) mesh 분석법옆에 그림과 같이 폐회로에 임의의 한 방향으로 전류가 흐른다고 가정을 한다. 그리고 저항에서 임의의 변수로 지정된 전류를 곱하여 전압을 구하여 키르히호프의 전압법칙을 사용하여 구하게 된다. 이때 같은 저항에 다른방향의 전류가 같이 들어오면 꼭 전류를 서로 감해야 한다.(3) 노드 분석법(마디 해석법) :회로 내의 특정 마디를 기준마디(reference node)로 선정하고, 이 기준마디에 대한 각 마디들의 전압을 구하는 방법으로 마디 전압을 미지수로 하여 KCL을 적용한다. 마디 전압의 극성은 기준마디를 “-”로 하며, 기준마디를 제외한 나머지 마디를 “+”로 설정하여 기준마디에 대한 나머지 마디들의 전위차를 구하여야 한다. 전류는 전위가 높은곳에서 낮은곳으로 흐른다. 그에 대한 식은,I= {V _{High} -V _{Low}} over {R}으로 세울 수 있다. 회로 내의N개의 마디가 존재하는 경우 (N-1)개의 KCL 적용된 방정식이 필요하다.(4) 브릿지 회로망(Bridge Network)브리지 회로망은 다음 회로와 같이 나타낼 수 있다. 그것은 AC, DC 측정기, 정류회로(AC-DC전환), 센서회로(제어)등 다양한 응용 분야로 널리 쓰인다.만일 우측회로에서 저항 R5에 전류I=0, 전압V=0일 경우 회로속의 각 저항들 간에 특정한 관계가 성립된다 .특별한 식은 위와 같은 수식으로 표현된다.그러므로 브릿지의 평형 조건은 다음과 같이 나타낼 수 있다.3. 실험 과정Part 1. 그림 13.1과 같이 회로를 구성하고, 가지 전류 분석법을 이용하여 각 가지의 전류를 계산한다. (가지 전류 분석법을 이용할 때, 전류를 i1, i2, i3와 같이 가정을 해야 한다. 실제 측정값이 “-”가 나온다면 그 값은 방향이 반대임을 뜻한다.) 그 후 각 전류를 측정 저항값을 이용하여 계산하고, 측정값과 계산값 사이의 %Difference를 계산한다.

공학/기술| 2013.11.28| 4페이지| 1,000원| 조회(157)

전자, 아주대학교, 아주대, 예비보고서, 기초전기실험, dc, 전자공학과, AC, 예보, 기전실

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[아주대 기전실A+]실험9,10,11 예비보고서

실험9. 직병렬 직류 회로1. 실험목적(1) 직병렬회로에서 이론적 분석 값을 직접 측정해봄으로써 확인한다.(2) 직렬이나 병렬요소를 찾는 방법을 연습한다.(3) 직병렬회로에서 올바른 전압과 전류값을 측정한다.(4) 키르히호프의 전압 법칙과 전류법칙, 전류 분배 법칙 전압 분배법칙을 연습한다.2. 실험 원리, 필요한 이론(1) 옴의 법칙 : 전류의 세기는 두 점 사이의 전위차(電位差)에 비례하고, 전기저항에 반비례한다는 법칙.(2) 키르히호프의 법칙 :1) 키르히호프의 제1법칙(전류법칙) :회로의 한 접속점에서 접속점에 흘러들어 오는 전류의 합과 흘러 나가는 전류의합은 같다.-> Σ유입전류 = Σ유출전류2)키르히호프의 제2법칙(전압법칙) :회로망 중의 임의의 폐회로 내에서 일주방향에 따른 전압강하의 합은 기전력의 합과 같다.Σ 기전력= Σ 전압강하(3) 전압 분배 법칙 : 전압을 분배시켜 직렬연결에서 같은 조건일 때 저항에 따라 전압이 어떻게 나뉘는지를 확인할 수 있다.(4) 전류 분배 법칙 :두 개 이상의 저항이 각각 병렬로 연결되면, 흐르는 전류는 (옴의 법칙으로부터) 저항에 반비례하여 갈라진다. 만약 저항이 동일한 값을 가지고 있다면 전류는 같은 값으로 갈라진다.3. 실험방법Part 1. (a) 직병렬 회로를 구성하고 각 저항값을 측정한다.(b) 측정값들을 이용하여 전체 저항값을 계산한다.(c) 멀티미터를 이용하여 전체 저항값을 측정해본다.(d) 계산값과 측정값사이의 % Difference를 계산한다.(e) 12V의 전압이 걸려있을 때, 전체 전류값과 각 저항에 흐르는 전류를 측정하고 계산해본다. 각 저항에 걸리는 전압도 측정하고 측정값과 게산값 사이의 %Difference를 구한다.Part 2. 회로 구성만 달리하여 Part 1의 실험을 진행한다.Part 3. (a) 직병렬회로를 구성하여 각 저항값들을 측정한다.(b) 공급 전압 E와 관련하여 R1과 R2사이의 전압을 알아본다.(c) part 3(b)의 결론과 전압 분배 법칙을 이용하여 V2와 V4의 전압을 계산한다.Part 4. (a) 그림 9.6과 같이 회로를 구성하여 각 저항값들을 측정한다.(b) 측정된 저항값들을 이용하여 V4를 계산한다.(c) V4의 전압을 측정하여 얻은 측정값과 (b)에서의 % Difference를 구한다.(d) Is의 값을 측정하고, 식 R{} _{T}=E/Is로부터 총 저항값을 계산해본다.(e) 전원 공급을 귾고, R{} _{T}를 DMM을 사용하여 측정한다. 그리고 계산값과 측정값과의 % Difference를 구한다.4. 참고 자료* 키르히호프의 법칙 :http://blog.naver.com/clever0100?Redirect=Log&logNo=100107922144* 옴의 법칙 :http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=200000000&docId=1129124&mobile&categoryId=200000458* 전압, 전류 분배법칙 ;http://ko.wikipedia.org/wiki/%EC%A0%84%EB%A5%98_%EB%B6%84%EB%B0%B0_%EB%B2%95%EC%B9%99실험10. 중첩의 원리(직류)1. 실험목적1) 중첩의 원리를 입증한다.2) 중첩 이론이 전류와 전압에서 사용될 수 있음을 입증한다.3) 중첩의 원리가 비선형 함수에서 성립하지 않는 것을 확인한다.2. 실험원리, 필요한 이론(1) 중첩의 원리 : 일부 회로에서 한 개 이상의 전압원 또는 전류원이 사용되는 경우가 있다. 예를들면, 대부분의 증폭기는 AC와 DC 전원이 두 전압원으로 동작한다. 이 외에 몇몇의 증폭기에서는 적절한 동작을 수행하기 위해 (+)와 (-)의 전원이 요구된다.다중의 전원이 회로에 공급될 때, 회로 해서을 위해 중첩의 정 리가 적용된다.중첩의 정리(superposition theorem)는 다중 전원이 있는 회로에서 한 번에 한 전원에 의한 전압과 전류값들을 구하는 방법으로, 이 때 다른 전원은 내부 저항으로 대체한다.이상적인 전압원은 내부 저항이 0임을 상기하라. 여기에서는 단순하게 적용하기 위해 모든 전압원을 이상적인 것으로 간주한다.중첩의 정리는 일반적으로 다음과 같이 설명된다. 다중 전원이 공급되는 회로에서 어느 특정 지로의 전류는, 각 전원이 단독으로 공급될 때 그 특정 지로의 전류를 구하고, 이를 대수적으로 더함으로써 구할 수 있다. 이 때 다른 모든 전원은 그들의 내부 저항으로 대체한다.결과적으로 그 지로의 총 전류는 개별적 전원에 의한 지로전류의 대수적인 합이 된다.중첩의 정리를 적용하는 단계는 다음과 같다.1단계: 한 번에 한 개의 전압(전류)원을 취하고 다른 전압(전류)원은 단락(개방)시킨다. (단락은 내부 저항이 0임을 의미하고 개방은 내부 저항이 무한대임을 의미한다)2단계: 회로에 전원이 한 개만 있는 것으로 생각하여 원하는 특정 전류(전압)을 구한다.3단계: 회로에서 다음 전원을 취하여 각 전원에 대해 1단계와 2단계를 반복한다.4단계: 주어진 지로에서 실제 전류를 구하기 위해 각 개별 전원에 의한 각각의 전류값들을 대수적으로 합한다. (같은 방향은 더하고, 다른 방향은 뺀다)전류를 구하면 옴의 법칙을 적용하여 전압을 구할 수 있다.3. 실험 과정Part 1. (a) 그림 10.2와 같이 회로를 구성하고 각 저항값들을 측정한다. 공급 전압 E2는 단락된 것에 유의한다. 이는 간단히 접지를 시킴으로서 회로로부터 제거할 수 있다. 이를 주의해서 각각의 전류를 구하라.중첩의 원리가 적용될 회로를 구성하고 각각의 저항을 측정한다.(b) 그림 10.3과 같이 회로를 구성하고 각 저항값들을 측정한다. 그리고 전류값들을 측정된 저항값들로 계산하여 표 10.1에 기록한다.(c) E1과 E2가 미치는 효과를 알아본다.(d) part 1(a)의 측정 전류값들을 이용하여 각 저항들로 전달되는 전력값을 계산한다.Part 2. 중첩의 원리가 적용될 회로를 구성하고 각각의 저항을 측정한다.E _{1}과E _{2}의 변화에 따른 저항에 걸리는 전압을 계산, 측정해본다.Part 3. (a) 그림 10.7과 같이 회로를 구성하고 E2의 양 단자쪽을 special node로 취한다. 측정된 저항값들을 이용하고 각 전압갑들을 중첩을 이용하여 구하고, 값들을 표 10.4에 기록한다. 그리고 두 요소에 의한 총 효과를 계산한다.4. 참고 자료* 중첩의 원리 : http://cafe.naver.com/datacar/573실험11. 테브닌 정리와 최대 전력 공급의 원리1. 실험목적1. 실험을 통한 측정으로 Thevenin`s theorem 증명하라.2.E _{Th} `andR _{Th}를 결정하는 실험과정을 알게 된다.3. 최대 전력 전송을 보여주는R _{L`} `=`R _{Th}이 공식에 의하여 정의되는 조건에의해 정의된다.2. 실험원리, 필요한 이론(1) 테브난의 정리 :선형 전기 회로에서 테브난의 정리(Thevenin's theorem)는 두개의 단자를 지닌 전압원, 전류원, 저항의 어떠한 조합이라도 하나의 전압원 V와 하나의 직렬저항 R로 변환하여 전기적 등가를 설명한다. AC 시스템에서 테브난의 정리는 단순히 저항이 아닌, 일반적인 임피던스로 적용할 수 있다.1) 테브난 등가회로를 구할 회로의 부분을 저항과 분리한다.2) 모든 전압원들은 단락시키고 모든 전류원들은 개방시킴으로써 테브난 등가 저항 RTH를 구한다.3) 단계 1에서 분리된 회로의 부분에 걸리는 테브난 등가 전압 ETH를 구한다. 이때 모든 전원들은 원래의 위치에 가져다 놓는다.4) 테브난 등가회로를 그린다. 단계 1에서 분리한 저항을 테브난 등가 회로의 단자에 연결한다. 이제 이 저항에 흐르는 전류를 옴의 법칙에 의해 구할 수 있다.(2) 최대 전력 공급 :어떠한 선형 회로를 Thevenin 등가회로로 나타내었을 때, 부하저항��R _{L}을 연결하면 부하전압은 다음과 같이 주어진다.V= {R _{L}} over {R _{Th} +R _{L}} V _{Th} 그리고 부하 전류와 부하에 전달되는 전력은 각각 다음과 같다.I= {V _{Th}} over {R _{Th} +R _{L}} ``````````````````P=IV= {R _{L} V _{Th} ^{2}} over {(R _{Th} +R _{L} ) ^{2}} 여기에서 전력 P를 부하저항 ��R _{L}에 대하여 미분하여 전력이 최대로 될 조건을 구하면R _{L}=R _{Th}가 된다. 그리고 이때의 최대 출력은P _{MAX} = {V _{Th} ^{2}} over {4R _{Th}}가 된다. 즉, 연결하려는 부하 ��R _{L}과 등가회로의 등가저항R _{Th}가 같을 때 전달되는 전력이 최대가 되며, 등가저항과 부하저항을 똑같이 맟추어주는 것을 impedance matching 이라고 한다.3. 실험 과정Part1. Thevenin's Theorem(a) 그림 11.2와 같이 회로를 구성하고 각 저항의 값을 측정한다.

공학/기술| 2013.11.28| 6페이지| 1,000원| 조회(139)

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[아주대 기전실 A+] DC 실험6,7 예비보고서

실험6. 병렬 회로1. 실험목적(1) 병렬 저항의 총 저항을, 전류계나 옴의 법칙을 사용하여 구한다.(2) 병렬 저항의 상대적인 크기가 총 저항에 미치는 영향을 알아본다.(3) 병렬로 연결되어있는 저항을 확인한다.2. 실험 원리, 필요한 이론(1) 옴의 법칙 : 전류의 세기는 두 점 사이의 전위차(電位差)에 비례하고, 전기저항에 반비례한다는 법칙.(2) 병렬 연결 : 전기회로에서 두 개 이상의 기기 또는 임피던스를, 단자가 공통되게 연결하는 일.간단한 예로는 두 저항 R1과 R2가 병렬로 연결되어 이것에 전압 E 를 가한 경우를 생각하면, 각 저항의 전류는 옴의 법칙에 따라 I1=E /R1, I2=E /R2 로 되어 단자의 전류는I=I1+I2 =E/R1+E /R2=E(R1+R2)/R1R2 가 된다. 따라서 단자에 있어서의 전압과 전류의 비를 R0이라면 R0=E/I=R1R2/(R1+R2)가 되며 이것을 R1 ·R2를 병렬로 연결했을 때의 합성저항이라 한다.(a) 총 저항 측정 : 두 개 이상의 저항기가 병렬 연결된 회로의 총 저항은 총 전류와 병렬회로에 걸리는 전압의 측정값을 R=V/I식에 대입하여 실험적으로 구할 수 있다.(b) 총 저항값과 가지 저항값의 관계 : 병렬회로의 총 저항의 역수는 각 가지 저항의 역수의 합과 같다.(c) 병렬회로의 각 저항 측정 : 가지 저항을 측정하기 위해서는 저항을 회로망에서 분리한 수 측정해야 한다.3. 실험방법PART1 Two Parallel Resistors(1) 그림 6.3의 회로에서R _{1}과R _{2}의 값을 측정 후 기록하라.(2) 측정된 저항값을 Eq.(6.1)을 사용해여 총 저항을 계산한다.(3) DMM의 전류 측정계를 사용하여 그림 6.3 총 저항을 측정한다.(4) 식(% Difference =�� {Calculated`-`Measured} over {Calculated} �� × 100%)을 이용한다.(5) 측정값과 Eq. (6.2)를 이용하여 총 저항값을 계산하고 TABLE 6.1에 기록한다. 그리고 PART1 (b) 와 비교한다.(6) 공급 전원을 10V로 설정 후, 전원을 끄고 다음 회로를 구성한다. 그리고 supply를 키고 전류값을 측정한다.(7) 전원 전압값과 (f)의 전류값을 Eq를 이용해 총 저항값을 구한다.PART2 Three Parallel Resistors(1) 회로의 저항값을 측정한다.(2) 측정된 저항값을 사용하여 총 저항을 구한다.(3) DMM을 통해 총 저항값을 측정하고 % Difference 를 계산한다.(4) Part1 (f) 소개된 방법을 통해 전원전압을 10V로 맞추고 current 값을 측정한다.(5) E=10V와 전류계를 사용하여 Part 2(d)를 읽고 총 저항값을 Eq. (6.4)를 이용하여 계산한다.PART3 Equal Parallel Resistors(1) 모든 저항이 3.3kΩ 이라고 가정하고, 총 저항값을 계산한다.(2) DMM의 저항계를 사용하여 총 저항값을 측정한 후 오차값을 계산한다.(3) 각 저항의 측정값을 통해 총 저항값을 계산한다.PART4 Different Level of Resistance(1) 측정값을 통해 회로의 총 저항값을 구한다.(2) DMM을 통해 총 저항값을 구한다.(3)R _{3} 저항을 무시했을 때의 측정값을 통해 총 저항값을 구한다.(4)R _{2}와R _{3} 저항을 무시했을 때의 측정값을 통해 총 저항값을 계산하여라.PART5 Open Circuits(1) 마지막 두 개의 병렬 저항의 끝 단자 사이에 연결이 없음에 주의하고 회로가 구성되기 전에 각각 저항을 구한다.(2) 측정값을 통해 회로의 총 저항값을 구한다.(3) 회로의 총 저항값을 구한다.(4) 계산값과 측정값의 오차율을 계산한다.PART6 Short Circuits(1) 회로를 만들기 전에 각 저항의 값을 구한다.(2) 측정된 저항값을 통해 총 저항값을 구한다.(3) DMM을 사용하여 회로의 총 저항값을 구한다.4. 참고 자료* 병렬연결의 정의 : doopedia.co.kr* 옴의 법칙 :http://terms.naver.com/entry.nhn?cid=200000000&docId=1129124&mobile&categoryId=200000458실험7. 직류 병렬 회로1. 실험목적(1) 직류 병렬회로에서 전류와 전압을 정확히 측정한다.(2) 키르히호프 전류 법칙을 확인한다.(3) 전류 분배 규칙을 확인한다.2. 실험원리, 필요한 이론(1) 키르히호프의 제 1법칙(전류의 법칙) : 한 노드에서의 전류의 합은 0 이 된다.KCL을 적용할 때 노드로 들어가는 전류를 (-)로 노드에서 나오는 전류를 양(+)으로 정의하면 다음과 같은 식을 얻을수 있다.결국 한 노드에서 전하는 생성되지도소멸되지 않다는 걸 알수있다.2) 분류(전류 분배) : 저항을 병렬로 하면, 전류를 나누는 점이 생긴다.병렬연결의 회로의 일부이지만, 저항을 병렬로 잇는다. 이므로, 가 된다.즉, 저항의 상대적인 크기로, 흐르는 전류를 나눌 수 있다. 평상시 사용하는 회로가 아니지만, 전류계를 만들 때 사용한다.예) 저항 9[Ω]에 1[A]의 전류계가 있다. 이것에 1[Ω]의 저항을 병렬로 연결하면, 전류계에 흐르는 전류는 1/(1+9) = 1/10이 된다. 즉슨 1[A]까지 측정할 수 있는 전류계가 10[A]까지 측정할 수 있게 된다는 의미이다(1/10를 표시).?3. 실험과정Part1. Basic measurements(1) 그림 7.3과 같이 회로를 구성한다.(2) 측정된 저항값을 이용하여 전체 저항을 계산한다.(3) DMM으로 전체 저항 R{} _{T}을 측정한다.(4) 측정된 전체저항이 병렬 연결 된 두 저항보다 작은지 확인한다.(5) 각 저항에 걸리는 전압값을 구하고 비교한다.(6) 옴의 법칙을 이용하여 전류값(mA)을 계산하고, 키르히호프 법칙을 이용하여 전류 소스를 확인한다.(7) DMM을 이용하여 전류값 I{} _{1}, I{} _{2}을 측정한다.(8) 옴의 법칙과 전류 측정값(I{} _{S})을 이용하여 총 저항(R _{T})의 크기를 구한다.Part2. Equal Parallel Resistors(1) 그림 7.5왁 같이 회로를 구성하고 측정 저항값을 기록한다.(2) 저항값이 정확하다 가정하고 총 저항값을 구한다.(3) DMM으로 저항값을 측정하고 Part 2의 (b)값과 비교한다.(4) 측정된 저항값(R{} _{1}, R{} _{2})을 이용하여 전체 저항값을 구한다.(5) % Difference =LEFT | {R _{T} (d)`-`R _{tau } (b)} over {R _{T} (d)} RIGHT | `*`100%을 이용하여 Part 2의 (b)와 (d)의 값을 비교한다.(6) Part 2의 (e)의 값이, Part 2 (b)의 가정을 입증할 정도로 작은지 확인한다.(7) R1과 R2에 걸리는 전압을 구한다. I1과 I2의 값을 DMM으로 측정한다.(8) Part 2 (g)로 동일한 저항이 병렬 연결시 전류의 분배법칙으로 결론내린다.(9) Part 2 (g)를 통해 전체 전류값을 구힌다.(10) 전류계로 인한 전압강하를 무시하고, 전류값을 계산하고 비교한다.

공학/기술| 2013.11.28| 4페이지| 1,000원| 조회(121)

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