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신재생_에너지_태양광_레포트

신재생 에너지[태양광 발전]New&Renewable Energy제7회 International Green Energy Expo Korea 2010대한민국 그린에너지엑스포2010.4.7(수)▶9(금)/EXCO(엑스코)수강과목:담당교수:제출일:학번:이름:- 목 차 -1.서론2.태양광 발전이란?1)태양전지의 종류2)태양광 어레이3)태양전지의 장,단점3.태양광 발전을 이용한 기술1)발전소2)가로등3)자동차4.건축과 태양광 에너지1)지붕전체2)지붕의 일부나 마당3)건물 벽면, 주변시설5.태양광 에너지의 향후 발전1)기술적인 발전2)국가정책적인 발전6.그린 에너지 엑스포-LG전자7.결론(이 글을 마치며...)1. 서론2010년 4월 7일부터 4월 9일까지 대구 엑스코에서 그린에너지 엑스포가 개최되었다. 평소 친환경 에너지 및 지속가능한 개발에 관심이 많은 나는, 건축전기조명 현장실습과 관련해서 이번 기회가 매우 좋은 기회이다 싶어 참관하게 되었다. 사정상 나는 금요일날 가지 못하고 4월 8일 목요일날 참관하였다.신재생 에너지라고 함은, 원자력을 포함하여 화석에너지를 사용하는 에너지를 제외한 모든 에너지를 총칭한다. 대표적인 예로는 태양광, 지열, 풍력, 조력, 바이오매스, 소수력 등등 이 있으며 앞으로도 이용 가능한 모든 에너지원이 더 나올 수 있다. 신재생 에너지는 앞으로 점점 고갈되어 가는 화석 에너지를 대체하는 차기 미래의 에너지로써 최근 국가별로 발전에 적극적으로 관심을 두고 있다.이러한 신재생 에너지 중에서 가장 널리 쓰이고 가장 대중적인 태양광 에너지, 그리고 태양광 전지에 대해서 조사를 하겠다.2. 태양광 발전(Photo Voltaic) 이란?태양광발전은 태양의 빛을 이용해 전기를 생성하는 발전형태로, 태양전지, 축전지, 전력변환장치로 구성되어 있다. 태양빛이 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지에 쪼여지면 태양빛이 가지고 있는 에너지에 의해 태양전지에 정공(hole)과 전자(electron)가 발생한다. 이때 정공은 P형 반도체 쪽으로, 전자는 N게 되어 전위차가 발생하면 전류가 흐르게 된다.2.1 태양전지의 종류태양전지실리콘bulk단결정다결정박막비정질다결정화합물bulkGaAsInP박막CulinSe2CdTie유/무기연료감음형Polymer적층형a-Si/CISGaAs/Ge1) 실리콘 태양전지 - 단결정, 다결정, 비결정(아몰펄스)① 단결정 태양전지가격이 비싸나 효율이 좋다, 그러나 대용량이 곤란하다.(효율 : 12~15%)② 다결정 태양전지가격이 비교적 싸지만 효율이 상대적으로 떨어진다.(효율 : 10~12%, 최근에는 15%의 제품이 출시)③ 비결정 태양전지박막(필름형)이 가능하고 대량생산이 가능하다.(효율 : 6~9%)2) 화합물 반도체 태양전지화합물 반도체를 이용한 태양전지로최근에 개발된 태양전지는 효율이24.1%에 달해 최고의 효율을 보인다.그러나 생산단가를 비롯 가격이 비싸아직까지는 상용화에 어려움이 있다. 하지만 실리콘 공급 부족으로 실리콘을사용하지 않거나 상대적으로 적게 사용하는 화합물 태양전지 관심이 고조.3) 유기 태양전지- 유기 염료를 기반으로 하여 연료감응형 태양전지를 만든 것으로 형상에 있어서 구애가 없이 자유로우며 그림과 같이 잉크젯으로 필름에 인쇄 또한 가능하다. 또한 섬유나 다른 얇은 종이에도 인쇄가 가능하여 텐트나 의복에 프린트 하여 의복 자체를 태양전지로 만들수도 있다. 차기 태양전지로 각광을 받고 있으나, 아직까지는 상용화에 무리가 있고, 각국에서 지속적인 발전을 하고 있는 단계이다.효율은 현재까지 6.5%가 최고수준으로 알려져 있다.잉크젯으로 인쇄한 유기 태양전지섬유에 인쇄하여 텐트나 의복에 활용2.2 태양광 어레이- 어레이(ARRAY)란, 태양전지를 모아놓은 모듈을 설치하는 기구.1) 추적형 어레이 - 태양광을 따라가는 형태①종 류 : 단방향(상하 또는 좌우)②추적방식 : 1. Photo Sensor를 이용하여 최대 일사량을 추적(감지부에 따라 일사량 차이가 많음)2. Program 추적, 내장 컴퓨터에 저장되어있는 연중 이동경로를 추적.(지역간에 편차가 생길 수 있다.- 어레이를 지표면에 고정시켜놓은 형태.①종 류 : 1. 완전고정형 - 건물의 지붕이나 벽면에 쓰인다.2. 반 고정형 - 월별, 계절별로 변동이 가능하다.일반적이 어레이포토센서 추적형 어레이고정형 어레이프로그램 추적형 어레이반고정형 어레이2.3 태양광발전의 장,단점.장점단점태양광발전환경오염이 없고소음이 발생하지 않는다.기상조건에 영향을많이 받는다.시스템이 간단하고,보수용이, 무인운전 가능넓은 설치면적이 필요하다.자원고갈 우려가 없다.가격이 비싸다.대량생산이 가능하다.효율이 낮다.설계가 용이하다.3. 태양광발전을 이용한 기술총 2000억원을 투입해 건설한 발전소의 총 면적은 67만㎡로 이는 축구장 93개에 달하며, 시간대 발전량 또한 24㎿급으로 이는 종전의 스페인의 시간당 20㎿ 규모의 추적식 태양광 발전소의 기록을 경신한 것으로 국내 발전소 가운데 최대규모이자 세계 추적식 태양광 발전소 가운데 최대규모이다.또한 국내 최초로 추적식 발전시스템을 적용하였는데, 추적식이란 기존의 발전소는 집열판이 고정식이었던 데 반해 태양 위치를 추적한 뒤 집열판을 움직여 발전 효율을 15%가량 향상시키는 방식을 뜻한다. 이러한 집열판을 이 곳에 총 130,656장을 설치하였다. 발전소의 연간 총 발전량은 35,000㎿로 1년간 1만 가구에 전기를 공급할 수 있는 양이다.1) 태양광 발전소전남 동양 태양광 발전소2) 가로등용도 : 정원등, 가로등높이 : 3300mm(길이변경)전구 : Hyper 1와트LED 18EA조도 : 백열등 비교 180W급태양판 : 18V 60W충전지 : 12V 36AH콘트롤러 : 12V 12A전용일조량 : 여름12시간/겨울8시간3) 자동차MIT 태양광 경주차혼다 전기 컨셉트카 ‘EV-N'MIT 태양전지 자동차 연구팀(SEVT)이 공개한 태양광 경주차의 공식명칭은 앨리노어(Eleanor). 세 개의 바퀴가 달린 이 자동차는 MIT 태양전지 자동차 연구팀의 열 번째 작품으로, 1,200와트의 전기를 생산할 수 있는 태양광 집전판 및 6kwh용량의 리튬 이온 전낼 수 있는 전기모터가 장착되어 있다. 시속 150km 의 속도를 낼 수 있다.이 밖에도 등산용품, 생활 가전, 악세사리 등등에서 다용도로 태양전지가 이용되고 있다.4. 건축과 태양광 에너지건축물과 태양광 발전은 밀접한 관계가 있는데, 건물의 외벽이나, 지붕등을 이용해서 건물에 필요한 전기를 충당하는데에 상당부분 태양광 발전이 쓰여지고 있으며, 지붕이나 건물 외벽에 쓰이는 태양전지의 개발이 적극적으로 이루어 지고 있는 추세이다. 그러나 태양전지의 어두운 색감이 건물의 이미지와 맞지 않아서 벽면에 태양전지를 부착하는 방식은 지양하는 추세이며, 지붕에 활용하는 방식을 지향하고 있다.1) 지붕을 태양광 전지로 구성한 사례.태양광 발전 스타디움 in 대만월드 게임 (2009 World Games) 진행에 맞춰 건축완료 예정인50,000석의 규모의 솔라 스타디움은 8,844 태양광 패널로 태양에너지를 흡수하여, 1년 기준 1,140,000 KWh 에너지를 얻어 약 660톤 가량의 이산화탄소 배출을 억제하는 효과를 가진 친환경에너지 건축물이다. 이 경기장은 자체에서 태양광 발전으로 생산된 전기를 가지고도 외부의 다른 전기공급 없이 운영이 가능하다고 한다.- 토요 이토 (Toyo Ito)에 의해서 건축디자인됨. -*건물의 지붕전체를 태양전지 집열판으로 구성했다.2) 지붕이나 마당에 태양광 전지를 설치한 주거형태.지붕이나 옥상에 설치마당이나 정원에 설치태양광발전 시스템 구성도3) 건물의 벽면이나 주변시설에 설치한 형태.스타디움 주변 도로에 태양전지 겸 알림판 설치벽면 전체에 태양전지판 설치5. 태양광 에너지의 향후 발전1) 기술적인 발전아몰퍼스 타입 건물일체형 태양광시스템(BIPV)유리위에 얇게 셀을 입혀 건물 외벽을 유리를 이용한 타입의 BIPV시스템으로 구성.자동차의 열선처럼 처리되면 밖의 풍경도 보고 햇빛도 차단하게 되며, 발전을 통해 전기를 얻을 수 있게 되는 것이다.BIPV시스템은 기술개발이 많이 진전돼 종전 효율 8%대에서 14%대까지 높아졌다. 일본 산요전기는 콘을 사용한 박막형 태양전지에 있어 변환효율 9.5%(안정기의 성능)를 달성했다. 세로 30cm, 가로 40cm의 대형 태양전지로서는 현재 세계 최고의 효율.최근 독일의 쇼트솔라는 아몰퍼스 타입의 BIPV용 모듈생산을 올해 33MW로 확대하고, 오는 2012년까지 600MW로 늘리겠다고 공언한바 있다.에너지관리공단의 정수남 기술개발지원실장은, “앞으로 건물일체형 태양광시스템 방향으로 태양광발전은 진화할 것이며, 새로운 트렌드로 잡아갈 것이 분명하다”고 전망했다.그는, “이 시스템을 건물에 적용하기 위해서는 발전 효율뿐만 아니라 풍압, 방수, 단열 등 건자재 기능을 갖춰야 하는 등 건물과 연계성을 갖는 디자인 적용 등 기술개발이 이뤄져야 한다”고 말했다. 아울러 그는 표준화된 시공법을 통해 태풍 등에 견딜 수 있도록 시공돼야 한다고 지적했다.또 태양전지 온도가 상승할 때 발전량은 상대적으로 감소하느니만큼 효율적으로 열을 분산시킬 수 있는 설계가 요구된다.향후 시장전망에 대해 업계 관계자들은 설치 시 바로 파급효과를 볼 수 있기 때문에 발전차액보전이 되면 오는 2009년부터 2011년경 정점을 이뤄 증가세가 두드려질 것으로 전망하고 있다.2) 국가 정책적인 발전.정부는 2004년 “태양광 발전 주택 10만호 보급사업”을 추진하여 태양광 발전을 주거에 이용하는 가구에 대해서, 설치 보조금과 함께 전기료를 보조해주는 사업을 실행하고 있다.2007년에 이르러서는 8108가구에 1만3100만㎾의 태양광 주택이 설치된 것으로 나타났다.정부는 거기서 그치지 않고, “태양광주택 100만호 보급사업, 일명 ”그린홈 100만호“ 정책을 추진중에 있다.국가의 녹색성장의 바탕에는 태양광 에너지 사업이 가장 큰 기반이 되고 있으며, 다른 선진국(일본, 미국, 영국, 독일 등등)에서는 이미 오래전부터 녹색성장 정책으로 태양광 에너지 사업에 많은 투자가 이루어 지고 있었다. 국내에서도 마찬가지로 태양광 에너지 사업에 투자 가치가 가장 높아서 정책적인 보조가 이루어 지면서 태양광 발전 주거.

공학/기술| 2011.02.28| 14페이지| 1,500원| 조회(924)

태양광, 태양광 발전, 신재생 에너지, 그린에너지엑스포

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건설 시뮬레이션을 활요한 공동주택 알루미늄 폼 골조공사의 생산성 분석에 관한 연구

..PAGE:1건설 시뮬레이션을활용한 공동주택 알루미늄 폼골조공사의 생산성 분석에 관한 연구A Study on the Productivity Analysis of Apartment Building Erection of Frameworks Using AL-Form..PAGE:2CONTENTS1. 서론_1.1 연구의 배경 및 목적_1.2 연구의 방법2. 예비적 고찰_2.1 AL-form_2.2 AL-form과 유로폼의 비교_2.3 시공 순서도3. 데이터 수집_3.1 경산 중방 e-편한세상_3.2 칠성 주공 아파트4. CYCLONE MODEL_4.1 WEB CYCLONE_4.2 주요 공정 시간 입력 데이터_4.3 투입 자원_4.4 FLOW CHART_4.5 WEB CYCLONE CODE5. 결론_5.1 PRODUCTIVITY CHART_5.2 TRACE INFORMATION_5.3 PRODUCTIVITY INFOMATION_5.4 STATISTICS INFORMATION_5.5 SENSITIVE ANALYSIS..PAGE:31. 서론_1.1 연구의 배경 및 목적_1.2 연구의 방법..PAGE:41. 연구의 배경 및 목적공동주택의 가장 많이 사용되는 있는 구조형식인 RC구조에 있어서 생산성과 품질을 향상시키기 위한 방법으로 거푸집에 대한 연구가 계속되어 왔다.같은 형태의 평면이 반복되는 공동주택의 외벽에는 갱폼(Gang Form)을 사용하여 거푸집의 조립과 해체를 최소화 하여 생산성을 증가시키고, 노무비와 부가적으로 발생하는 비용을 절감하는 공법이 보편적으로 사용.내부의 벽체에는 유로폼, 슬래브 및 계단에는 합판이 사용되고 있다. 그러나 유로폼은 무게가 무겁고, 시공하는 과정에서 규격이 맞지 않는 부분은 유로폼이나 합판 등을 절단하여 맞추어야 하며, 유로폼의 코팅합판을 규칙적으로 교체해주어야 한다. 또한 콘크리트를 타설할때 콘크리트의 무게와 측압을 지탱할 수 있도록 많은 보강시설들을 설치해야하는 등 공기를 지연시키는 문제점 들이 존재Constrution_Design1GE:13Constrution_Design구분1일2일3일4~5일6일7일8~9일주공정먹매김갱폼인양벽체철근배근벽체거푸집슬라브거푸집슬라브철근배근Con'c타설양생보조공정거푸집해체벽체철근자재인양전기설비거푸집인양슬라브철근자재인양전기설비갱폼인양이 이루어진 후 벽체 철근에 대한 조립 및 설치가 이루어진다. 철근 배근이 끝난후 전기, 설비 배관을 설치한후, 철근위 수직/수평 검사를 실시한다.3.4. 철근조립 및 배근2. 예비적 고찰..PAGE:14Constrution_Design구분1일2일3일4~5일6일7일8~9일주공정먹매김갱폼인양벽체철근배근벽체거푸집슬라브거푸집슬라브철근배근Con'c타설양생보조공정거푸집해체벽체철근자재인양전기설비거푸집인양슬라브철근자재인양전기설비도면에 의거 하여 사전에 제품 사용 위치에 제품 분배 작업을 실시하고 먹줄선에 따라 수평 유지용 각재(네모도)를 설치 고정한다. 직선 옹벽인 경우 어느 쪽부터 세워도 무방하며 코너일 경우에는 코너를 먼저 세우고 패널을 먹줄에 맞추어 세운 후 조립핀으로 견고하게 조립한다.옹벽에 한쪽 또는 양쪽 방향에서 설치 진행하며 다음 패널을 세우고 FRAM에 있는 구멍으로 FLAT TIE를 끼우고 조립핀으로 체결한다.3.5. 벽체거푸집 설치2. 예비적 고찰..PAGE:15Constrution_Design구분1일2일3일4~5일6일7일8~9일주공정먹매김갱폼인양벽체철근배근벽체거푸집슬라브거푸집슬라브철근배근Con'c타설양생보조공정거푸집해체벽체철근자재인양전기설비거푸집인양슬라브철근자재인양전기설비공동주택 구조체의 벽체철근 및 전기설비 설치가 완료되고 벽체의 거푸집 설치가 끝나면 슬라브의 철근배근과 거푸집설치가 시작된다. 이후 콘크리트 타설에 대한 하중을 지탱하기 위하여 내부 공간에는 동바리가 설치된다.3.6. 슬라브거푸집설치 및 슬라브철근배근2. 예비적 고찰..PAGE:16Constrution_Design구분1일2일3일4~5일6일7일8~9일주공정먹매김갱폼인양벽체철근배근벽체거푸집슬라브거푸집슬라브철근배근Con'c타설양생보조공정거푸집해체벽체철근자재인양전기설AGE:242008년 11월2008년 11월2008년 12월2009년 1월2009년 4월2009년 11월Constrution_Design1.3 월별 공정 사진(경산 중방 e-편한세상)3. 데이터 수집..PAGE:25구 분내 용현 장 명대지위치공사기간공 사 비시 행 사규 모용 적 률건축면적대지면적연 면 적2008.11.21 2011.07.0298,784 백만원LH183,001.96 ㎡55,837.08 ㎡16,800.21 ㎡243.35 %13동 1250세대대구시 북구 칠성2가 149-1번지 일원대구 칠성 주거환경개선지구 아파트Constrution_Design2.1 공사개요(칠성 주공 아파트)3. 데이터 수집..PAGE:262-3. 인원, 노무비 계획직종단위비고월별 인원 투입 계획 (man/day)합계D+1D+2D+3D+4D+5D+6D+7D+8D+9D+10D+11D+12D+13목공인일계*************55*************22m2/인월계1505001,0001,3751,3751,3751,3751,3751,3751,00075050050012,650철근공인일계5*************5*************0.9T/인월계*************5*************253753752506,780콘크리트공인일계25556666663336250m2/인월계2*************16*************7575751,610비계공인일계13555555555535730m2/인월계53*************7575754020720보통인부인일계2*************0*************월계*************0*************007508751,1256,895합계일계15**************************78811,176월계2251,4052,3002,8002,7402,7402,7402,7402,7402,3652,0251,8651,97028,655Constrution_Design2.2 데이터 수집-인원계획(칠성 주공 아파트)3. 데이터 수집.음자원 투입에 상관없이 진행됨Combi(Combination)Activity시간이 소요되는 작업에 사용됨자원이 투입되어야 하는 작업에 사용됨Queue 요소가 선행되어야 함자원이 투입될 때까지 지연됨QueueNode반드시 Combi 앞에 선행되어야 함시간이 소요되지 않은 요소임자원을 포함하는 요소선행 자원 증가(GEN) 기능FunctionNode작업 순환(Cycle) 회수 체크일정 자원이 모일 때까지 대기(CON) 가능Accumulator작업 순환 회수 체크하는 곳에 사용됨Arc논리관계 연결작업 흐름 방향 지시Constrution_Design4. CYCLONE MODEL..PAGE:33노드세부작업작업시간(시간)최소최빈최대2먹메김2.533.55LEVEL목 설치1.21.51.67갱폼 인양4.56711갱폼 셋팅233.514철근 가공233.517철근 인양33.5420벽체 철근 배근4.56724벽체 전기 설치22.5326벽체 설비 설치22.5331거푸집 해체56734거푸집 운반1.522.536벽체 거푸집 설치67839슬라브 거푸집 설치67842슬라브 철근 인양1.522.544슬라브 철근 배근56747슬라브 전기 설치22.5348슬라브 설비 설치22.5351철근 검측254콘크리트 타설4.555.557양생162. 주요 공정 시간 입력 데이터Constrution_Design4. CYCLONE MODEL..PAGE:34자원세부내용투입량노무먹메김목공작업팀 1팀철근가공공작업팀 1팀철근인양공작업팀 1팀철근공작업팀 1팀갱폼인양공작업팀 1팀해체형틀공작업팀 1팀설치형틀공작업팀 1팀전공작업팀 1팀기계설비공작업팀 1팀타설공작업팀 1팀감리작업팀 1팀장비타워크레인1대펌프카1대3. 투입 자원Constrution_Design4. CYCLONE MODEL..PAGE:35자원세부내용팀구성인원수(인)원/day원/hour단가(원)노무먹메김목공3102,17312,77238,315철근가공공5108,42713,55367,767철근인양공5108,42713,55367,767철근공10108,42713,553135,5인양전기설비4. CYCLONE MODEL..PAGE:43DURATION슬라브전기설치 - TRI 2 2.5 3슬라브설비설치 - TRI 2 2.5 3RESOURCE전공 - 작업팀 1팀설비공 - 작업팀 1팀Constrution_Design구분1일2일3일4~5일6일7일8~9일주공정먹매김갱폼인양벽체철근배근벽체거푸집슬라브거푸집슬라브철근배근Con'c타설양생보조공정거푸집해체벽체철근자재인양전기설비거푸집인양슬라브철근자재인양전기설비4. CYCLONE MODEL..PAGE:44DURATION철근검측 - DET 2콘크리트타설 - TRI 4.5 5 5.5양생 - DET 16RESOURCE감리 - 작업팀 1팀타설공 - 작업팀 1팀펌프카 - 작업팀 1팀Constrution_Design구분1일2일3일4~5일6일7일8~9일주공정먹매김갱폼인양벽체철근배근벽체거푸집슬라브거푸집슬라브철근배근Con'c타설양생보조공정거푸집해체벽체철근자재인양전기설비거푸집인양슬라브철근자재인양전기설비4. CYCLONE MODEL..PAGE:455. 결론_5.1 PRODUCTIVITY CHART_5.2 TRACE INFORMATION_5.3 PRODUCTIVITY INFORMATION_5.4 PASSIVE ELEMENTS STATISTICS INFORMATION_5.5 SENSITIVE ANALYSIS..PAGE:46Constrution_Design5. 결론1. PRODUCTIVITY CHART..PAGE:47TRACE INFORMATIONSim TimeActivity No.TypeName2.614COMBI철근가공2.82COMBI먹메김4.25COMBILEVEL목설치5.731COMBI거푸집 해체5.917COMBI철근인양11.37COMBI갱폼인양13.911COMBI갱폼셋팅19.320COMBI벽체철근배근21.624COMBI벽체전기설치21.626COMBI벽체설비설치23.434COMBI거푸집운반30.136COMBI벽체거푸집설치36.839COMBI슬라브거푸집설치38.642COMBI슬라브철근인양44.344COMBI슬라브철근배근46.647C비

공학/기술| 2011.02.18| 53페이지| 3,000원| 조회(425)

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패러데이의 유도법칙 결과보고서

결과보고서 실험일 : 2009. 10. 29. 木결과보고서패러데이의 유도법칙수강과목:담당교수:제출일:학번:이름:1. 실험데이터(1) 유도기전력? 영구자석의 자기장 세기 =? 유도코일의 반경 = 0.013m? 유도코일의 감은횟수 = 200회처음각도Integration(first peak)유도기전력Integration(second peak)유도기전력평균유도기전력유도기전력의이론값()오차[%]0.002400.14800.01620.005240.42000.01250.01440.01504.000.002850.08400.03390.005810.44800.01300.02350.016046.81) 처음각도일 때의 이론값2) 처음각도 처음각도일 때의 이론값일 때의 이론값처음각도 20° 일때의유도기전력[V] 그래프처음각도 40° 일때의유도기전력[V] 그래프(2) 에너지? 회전축으로부터 진자의 질량중심까지의 거리 = 0.1030m? 물리진자의 질량 = 0.07726kg? 유도코일의 반경 = 0.1030m? 유도코일의 저항(R) = 3.412(ohm)? 저항(r) = 4.76(ohm)1) 단락된 회로처음각도처음높이나중각도나중높이위치에너지 변화량(마찰에 의해 손실된 에너지)? 위치에너지 변화량(마찰에 의해 손실된 에너지) 이론값2) 연결된 회로처음각도처음높이나중각도나중높이위치에너지 변화량(전체 손실된 에너지)? 위치에너지 변화량(전체 손실된 에너지) 이론값3) 저항에 의해 손실된 열에너지처음각도Integration(first peak)Integration(second peak)저항에 의해 손실된 열에너지(이론값)퍼센트오차37.3? 저항에 의해 손실된 열에너지 실험값? 저항에 의해 손실된 열에너지 이론값2. 토의 및 결론이번실험은 코일을 관통하는 자속변화에 의한 유도기전력을 측정하고 패러데이의 유도법칙을 이해하는 것이다. 유도코일, 회전운동센서, 영구자석으로 실험장치를 구성하여 역학에너지를 전기에너지로 변환하는 과정에서 에너지 보존에 대해 알 수가 있다.첫 번째 실험은 유도기 전력을 구하는 실험이다. 각도를 각각 20°에서 놓았을 때 영구자석으로 인하여 유도코일에 유도기전력이 생긴다. 유도기 전력의 크기는 GLX에서 시간과 전압와의 그래프에서 Integration(first peak)을 걸린시간으로 나눈값과 Integration(second peak)을 걸린시간으로 나눈값의 평균이 평균유도기 전력 V 실험값이다.평균유도기 전력의 이론값은 패러데이의 법칙()을 이용하여 구할 수 있는데 각 수치를 넣어 대입을 하면 이론값 평균유도기 전력은 0.0150V인 것을 알 수가 있고, 이론값과 실험값과의 오차는 4.00%이다. 유도코일을 40°일 때 코일을 놓았을 때 위와 같은 동일한 과정을 수행하면 실험값은 0.235V이고 오차는 46.8%로 크게 나왔다.유도기전력의 그래프를 보면 그래프가 직사각형이 아니라, 곡선 형태인 것을 알수가 있다. 그이유는에 의해 자기장의 세기(B)가 일정할 때 자기장이 지나가는 면적(A)이 증가함에 따라 자기선속()이 증가하게 되고 또에 의해서 감은횟수(N)는 일정하므로 단위시간당 자속의 변화()가 증가하게 되어 유도기전력()이 증가하기 때문이다.두 번째 실험은 역학에너지를 전기에너지로 변환하는 과정에서 에너지 변화가 어떻게 일어나는지 알아보는 실험인데, 단락된 회로의 위치에너지 변화량으로부터 마찰에 의해 손실된 에너지를 구할 수가 있다. 실험은 60°에서 진자를 놓았는데, 처음 놓을 때의 각도와 진자가 반대편 최대 높이로 올라갔을때의 나중각도를 통하여 처음높이와 나중높이의 퍼텐셜에너지의 차이를 통해 알 수가 있고,식에 대입함으로써 위치에너지 변화량(마찰에 의해 손실된 에너지)를 구 할 수가 있다.연결된 회로에서도 단락된 회로와 같은 과정으로 값을 구해보면 위치에너지 변화량(전체 손실된 에너지)를 구할 수가 있다.저항에 의해 손실된 열 에너지는 GLX의 시간과 전력과의 그래프에서 first peak Integration과 second peak Integration를 측정한뒤 아래식으로 유도되는 식에 넣음으로써 저항에 의해 손실된 열에너지 실험값을 구할 수가 있다. 여기에서는 first peak Integration과 second peak Integration의 합이다.이 실험에서는 유도코일의 저항(R)이 4.76ohm이고, 저항기의 저항(r)은 3.412ohm이다. 저항에 의해 손실된 열에너지 이론값은 연결된 회로에서 구한 위치에너지 변화랑에 단락된 회로에서 구한 위치에너지 변화량을 뺌으로써 구할 수가 있다. 실험값과 이론값의 퍼센트 오차를 구하여 보면 37.3%가 나오게 된다.이번 실험을 통하여 진동하는 진자가 자석사이를 통과함에 따라 처음 전체 에너지는 기계마찰에 의한 열에너지로 일부가 손실되며 일부는 전기적 에너지로 변환되어 코일에 유도기전력을 발생시키는 것을 알 수가 있다. 코일에 유도되는 유도기 전력은 코일을 관통하는 자속의 시간변화율에 비례한다는 것으로 이것은 페러데이 유도법칙이며 다음과 같은 수식으로 표현될 수 있다.

공학/기술| 2011.02.18| 6페이지| 1,000원| 조회(1,766)

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옴의 법칙 결과보고서

결과보고서2. 실험일 : 2009. 09. 24. 木1. 실험데이터1.실험결과 및 분석1)저항 R(실험에 사용된 저항 = 100.0Ω)V[V]I[mA]R[Ω]19.577104.4219.14104.4328.71104.4438.28104.4547.84104.5?그래프를 이용한 전체 저항(실험값) = 104.4Ω?색깔띠를 이용한 전체 저항(이론값) = 100.0Ω?오차[%] = (104.4-100)/100 = 4.4%V[V]I[mA]V[V]I[mA]R[Ω]19.577104.4219.14104.4328.71104.4438.28104.4547.84104.5그래프를 이용한 전체 저항(실험값) = 104.4Ω색깔띠를 이용한 전체 저항(이론값) = 100.0Ω오차[%] = (104.4-100)/100 = 4.4%2)저항 R(실험에 사용된 저항 = 200.0Ω)V[V]I[mA]R[Ω]14.906203.829.809203.9314.71203.9419.61204.0524.52203.9?그래프를 이용한 전체 저항(실험값) = 203.9Ω?색깔띠를 이용한 전체 저항(이론값) = 200.0Ω?오차[%] = (203.9-200)/200 = 1.95%V[V]I[mA]3) 필라멘트V[V]I[mA]0.24.3300.47.1900.68.8890.810.091.011.111.212.051.412.951.613.831.814.682.015.51?멀티미터를 이용하여 필라멘트 저항 측정 R=1.88ΩV[V]I[mA]2. 결과 분석 및 토의직류전원과 저항이 연결된 회로에서 전압 전류를 측정하여 옴의 법칙을 증명하였다· 저항 R(100Ω, 200Ω) 실험 - 옴성 물질저항이 하나인 만큼 오차의 요소가 적기에 이론값에 비해 5%의 오차율을 보이고, 이 결과 값을 통하여 V=IR 옴의 법칙이 성립함을 증명 가능하다.옴성 물질이나 소자들은 매우 넓은 범위의 전압에 걸쳐서 전압과 전류 사이에 선형관계에 있다. 이러한 선형 영역에서 전류 I 와 전류 V 의 기울기 값은 R 로 주어진다.· 저항 R(필라멘트) 실험 - 비옴성 물질비옴성 물질인 필라멘트는 비선형 전류-전위차 관계를 갖는다, 그래프를 보면 전류(I)가 증가할수록 저항이 증가하는 것을 볼수가 있다. 이러한 비옴성 물질은 비선형 전류-전위차 관계를 갖고 있으며, 이들 소자는 옴의 법칙에 따르지 않는 다른 특정 방법에 따라서 작동한다.1. 전원 내부저항의 존재:이론적으로 모든 전원은 이상적인 상태, 즉 내부저항이 없는 것으로 생각하지만 실제 전지는 내부저항이 존재하므로 전체저항은 외부저항R과 내부저항r의 합인 (R+r)이므로 오차 발생.2. 저항의 오차:100Ω의 저항을 사용했지만 정확히 100Ω이 아니라 저항값에 오차가 존재한다. 저항값의 오차는 저항에 표시되어 있으며 보통 사용하는 저항은 5%의 오차가 있다.3. 측정장치의 정확도와 실험시 접점에서의 저항발생3. 결론도체 양단에 전위차가 유지될 때, 도체 내에 전류 밀도 J와 전기장 E과 형성된다. 몇몇 물질에서 전류 밀도는 전기장에 비례하며 다음과 같다.J=ρE여기서 비례 상수 ρ는 도체의 전도도이다. 위의 식이 성립하는 물질을 옴의 법칙을 따른다고 말한다. 옴의 법칙을 엄밀하게 표현하면, 대부분의 금속 물질을 포함한 많은 물질에 대하여 전기장과 전류 밀도의 비율은 일정한 상수값 ρ을 가지며, 이 값 전류를 흐르게 하는 전기장과 무관하다. 옴의 법칙에 따르는 물질, 즉 E와 J사이에 이러한 비례 관계를 보여주는 물질을 옴성 물질이라고 한다. 그러나 실험적으로 모든 물질이 이런 성질을 가지지는 않음이 알려져 있다. 옴의 법칙을 따르지 않는 물질이나 소자를 비옴성 물질이라 한다. 옴의 법칙은 자연의 기본 법칙이 아니며 단지 특정 물질에서만 성립하는 경험적인 관계식이다.

공학/기술| 2011.02.18| 4페이지| 1,000원| 조회(526)

옴의법칙

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등전위선 측정 결과보고서 평가A+최고예요

결과보고서1. 실험일 : 2009. 09. 17. 木1. 실험데이터붙임참고2. 결과 분석 및 토의이 실험의 목적은 물을 이용하여 여러 가지 형태의 전극에 대한 등전위선을 찾아 전기장의 방향을 알고 그 개념을 이해하는 것이었다.⑴ 실험을 통해 기록한 점을 연결하면 하나의 면이 만들어지는데 이것을 등전위면이라 한다. 그리고 이것에 수직하는 것이 전기력선이다. 하나의 등전위면 상에서는 어느 곳에서나 전위가 같으므로 등전위면 상에서 전하를 이동하는 데 필요한 일 W=0이 된다. 이것은 전기력이 등전위면에 수직하다는 것을 의미하는 것이었다. 실험 시 검류계가 ‘0’을 가리키는 것이 바로 그러한 이유에서였다. 검류계를 사용하지 않을 경우, 등전위선은 쿨롱의 법칙에 의해 위치에너지가 같은 점을 연결하는 방법으로 구할 수 있다. 위치에너지의 차이가 없으므로 등전위선 위의 모든 점들은 전위차가 없다.(쿨롱의 법칙 :)이 이론을 통해서 등전위선 위에서 전위차(V)=0 이라는 걸 알았다.(V=전위차, E=전기장의 세기, d=두 점의 간격)위 식을 사용하면 등전위선 위에서도 거리 d는 존재하므로 V=0일 때, E도 0이다. 결국 전하 q가 받는 전기력(F=qE)는 0이 되고, 전하가 힘을 받지 않으므로 이동하지 못한다. 따라서 등전위선 위에서는 전류가 흐르지 않고, 검류계는 ‘0’을 가리킨다. 다시 말해 등전위선은 위와 아래의 높낮이가 다른 폭포가 아니라 지도에 있는 산의 등고선처럼 동일한 전위 값으로 연결된 선인 것이다.⑵ 전극에 따라 두 가지 종류의 등전위선을 확인할 수 있었다. 두 개의 작은 원형전극 사이에서는 중심으로부터 전극방향으로 점차 전극의 모양을 따라 등전위선이 휨을 볼 수 있었다. 또한 두 개의 긴 직사각형 전극 사이에서는 등전위선이 막대기 형태로 대체로 평행한 형태로 나타나고 전극 사이를 벗어난 곳에서는 반대쪽 전극의 영향을 받아 휘어지는 곡선의 형태로 나타났다.⑶ 실제로 실험의 결과는 정확히 이론상의 등전위선 모양을 그리지 못했는데 그것은 손으로 하는 실험이라 다음과 같이 오차가 많았기 때문이었다.① 판 속의 물이 수평을 이루지 못했다.② 측정 시 이동 검침봉이 물에 수직하지 않았고 조금만 흔들려도 검류계의 값이 바뀌어 ‘0’ 이 되는 정확한 위치를 잡을 수 없었다.③ 전극이 무겁지 않았고 물의 부력으로 인해 계속해서 움직였다.3. 결론예상했던 등전위선 모양과 비슷한 결과가 나오기는 했지만 역시나 손으로 하는 실험이다 보니 여러 가지 오차로 조금은 다른 모양을 보이기도 했다.하지만 실험을 하면서 전극의 모양에 따라 등전위선의 모양이 달라지는 것을 볼 수 있었다. 실험에서 사용된 전극은 두 개의 원형과 긴 직사각형 그리고 두 개의 작은 원형전극과 중심에 하나의 큰 원형의 전극이었는데 전극의 표면 자체가 등전위선이기 때문에 긴 직사각형 전극 실험에서는 세로 직선이 등전위선으로 나타났다. 하지만 전극이 (+)와 (-) 두개이기 때문에 등전위선은 두개의 전극으로부터 모두 영향을 받는다. 가까운 전극의 모양과 비슷하면서도 멀리 있는 전극의 영향을 받기 때문에 그 모양이 약간씩 변형되는 것을 볼 수 있었는데 이를 통해 등전위선은 전극의 모양에 많은 영향을 받음을 알 수 있었다.

공학/기술| 2011.02.18| 2페이지| 1,000원| 조회(1,272)

등전위선

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