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[내연기관]엔진 rpm 에 따른 성능 비교

* 엔진 RPM 에 따른 성능 비교1) 엔진 rpm-1000 일 경우의 P-V 선도2) 엔진 rpm-2400 일 경우의 P-V 선도3) 엔진 RPM-5000 일 경우의 P-V 선도* discussion엔진 성능은 엔진의 토크나 출력 , 연료 소비율로 나타낼 수 있으며 엔진의 변수 값에 따라 그 성능은 달라진다.위의 엔진 P-V 선도에서처럼 세 가지 RPM의 경우에 엔진의 엔진 성능을 비교하기위해 각 경우의 테이터로부터 연료소비율을 구하면 rpm이 1000일 경우 7.671E-08 , rpm이 2400일경우 7.953E-08 , rpm이 5000일 경우 6.646E-08 이다. 여기서 볼 수 있듯이 엔진 성능은 엔진 rpm에 반드시 비례하는 것은 아님을 알 수 있다. 또한 토크값으로 엔진 성능을 비교해도 높은 rpm에서 반드시 높은 토크가 나오는 것은 아님을 알 수있다. 하지만 RPM이 상승한다는 것은 연소실내 폭발력이 증가한다는 것이고 이 폭발력과 크랭크축의 반경이 곱해져서 토크를 나타내는 것일텐데, 왜 토크는 고속RPM으로 갈수록 하강하는 것일까? 운전을 해본 경험이 있는 사람이나 악셀레이터를 한 번이라도 밟아본 사람이라면, 엔진 공회전시에 악셀레이터 페달을 끝까지 밟으면 엔진 RPM미터가 RED-ZONE까지 상승하는 것을 볼 수 있을 것이다. 그러나, 고속도로에서 주행을 하면 차량의 최고속도가 나올 때까지 악셀레이터를 밟아도 5000∼6000RPM까지 상승되지 않는 것을 확인할 수 있을 것이다. 이것이 곧 엔진에 부하가 생겨 더 이상의 RPM상승이 되지 않는 이유다. 악셀레이터 페달을 계속적으로 밟음으로써 쓰로틀 밸브는 계속적으로 열리고 이에 따라 공기량의 증가와 아울러 연료의 증가를 가져오지만, 부하상태에서는 이것이 어느 정도의 RPM에서는 이론적으로 가능하지만, 기계적 마찰(흡입효율의 저하, 기계 각 부위의 마찰)이 증가되어 토크는 더 이상 상승하지 못하고 하락하게 되는 것이다.1) RPM-1000ESP V2.5 RunOperating conditionance error/mass output >> -2.505E-02cycle energy balance error/work output >> 2.951E-02Cycle performance summary:net indicated work output/displacement, Pa >> 9.312E+05mass of fuel/indicated work output, kg/J >> 7.671E-08flow mass/displacement mass at mixed charge density >> 9.299E-01heat transfer/net indicated work output >> 1.467E+00average polytropic exponent for compression >> 1.340E+00average polytropic exponent for expansion >> 1.489E+00cycle peak pressure, atm. >> 6.404E+01crank angle at maximum pressure, degrees >> 1crank angle at end of burn, degrees >> 1mixed exhaust temperature at valve exit, K >> 978Engine model: JLL/WCR XK no manifolds2) RPM-2400ESP V2.5 RunOperating conditions: r2400crank degrees after compression TDC where intake opens >> 345crank degrees after compression TDC where intake closes >> 597crank degrees after compression TDC where exhaust opens >> 123crank degrees after compression TDC where exhaust closes >> 375revolutions per minute >> 2400crank deg. after indicated work output >> 1.691E+00average polytropic exponent for compression >> 1.340E+00average polytropic exponent for expansion >> 1.535E+00cycle peak pressure, atm. >> 6.405E+01crank angle at maximum pressure, degrees >> 1crank angle at end of burn, degrees >> 1mixed exhaust temperature at valve exit, K >> 912Engine model: JLL/WCR XK no manifolds3) RPM-5000ESP V2.5 RunOperating conditions: r5000crank degrees after compression TDC where intake opens >> 345crank degrees after compression TDC where intake closes >> 597crank degrees after compression TDC where exhaust opens >> 123crank degrees after compression TDC where exhaust closes >> 375revolutions per minute >> 5000crank deg. after comp. TDC at ignition >> 710ambient temperature, K >> 300mass percent EGR >> 0EGR return temperature, K >> 300max. intake valve flow area % of reference >> 100max. exhaust valve flow area % of reference >> 100intake ambient pressure, atm. >> 1.000E+00exhaust ambient presssure, atm. >> 1.000E+00inlet alve exit, K >> 1411Engine model: JLL/WCR XK no manifolds* 압축비에 따른 엔진의 성능P-V 선도1) rpm=1000 2) rpm=2400 3) rpm=5000 * discussion내연기관에서 실린더 안으로 들어간 기체가 피스톤에 의해 압축되는 용적의 비율로서, 피스톤이 실린더의 맨 위에 와서 연소실의 용적이 최소가 되었을 때와 피스톤이 맨 아래로 내려가 연소실 용적이 최대가 되었을 때의 용적비이다.위에 나타난 선도에서 보듯이 압축비가 높을 수록 연소후 팽창하는 체적이 크기 때문에 그만큼 출력이 좋아진다. 하지만 이론상으로는 압축비가 높을수록 출력이 올라가고 연비가 향상되나, 지나치게 높으면 연소 타이밍이 나빠져 자가연소가 폭발적으로 늘어나면서 '노킹' 현상이 일어난다. 최악의 경우에는 엔진이 망가지기도 한다. 실제로 가솔린엔진의 경우에는 압축비를 12.5 이상으로 올려도 그에 상응하는 출력 상승효과는 얻을 수 없는 것으로 알려져 있다. 특히 일반 차량에는 압축비가 높은 엔진이 드문데, 그것은 노킹 현상을 방지하려면 고옥탄가의 연료가 필요하고 옥탄가가 높은 연료일수록 가격이 비싸기 때문이다. 그러나 근래에 개발된 엔진은 대부분 전자식 연료분사로 노킹 문제를 해결하고 있으므로, 일반용 가솔린도 압축비를 높여 연비를 향상시키는 추세이다. 다만, 터보 차량의 경우에는 흡입하는 공기 자체를 압축하므로 필요 이상으로 압축비를 높일 필요가 없다.1) rpm=1000압축비=8Cycle performance summary:net indicated work output/displacement, Pa >> 9.312E+05mass of fuel/indicated work output, kg/J >> 7.671E-08flow mass/displacement mass at mixed charge density >> 9.299E-01heat transfer/net indicated work output >> 1.467E+00averageixed charge density >> 9.165E-01heat transfer/net indicated work output >> 1.691E+00average polytropic exponent for compression >> 1.340E+00average polytropic exponent for expansion >> 1.535E+00cycle peak pressure, atm. >> 6.405E+01crank angle at maximum pressure, degrees >> 1crank angle at end of burn, degrees >> 1mixed exhaust temperature at valve exit, K >> 912압축비=11Cycle performance summary:net indicated work output/displacement, Pa >> 7.095E+05mass of fuel/indicated work output, kg/J >> 9.835E-08flow mass/displacement mass at mixed charge density >> 9.083E-01heat transfer/net indicated work output >> 2.713E+00average polytropic exponent for compression >> 1.333E+00average polytropic exponent for expansion >> 1.551E+00cycle peak pressure, atm. >> 8.761E+01crank angle at maximum pressure, degrees >> 717crank angle at end of burn, degrees >> 717mixed exhaust temperature at valve exit, K >> 6403) rpm=5000압축비=8Cycle performance summary:net indicated work output/displacement, Pa >> 8.5326

공학/기술| 2006.07.14| 11페이지| 2,000원| 조회(1,415)

내연기관, 엔진 성능, RPM, 압축비

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[재료역학]재료 굽힘실험

? 집중하중을 받는 외팔보의 굽힘 실험 ?1. 실험목적굽힘 시험은 재료에 굽힘 하중이 가해졌을 때 전단력 선도, 굽힘 모멘트 선도, 응력, 변형량, 탄성계수, 굽힘 강도 등을 측정하는 것이다.2. 실험 방법1) 하중을 변화시켜 가하면서 스트레인과 하중 변위를 기록한다.2) 하중을 제거시키면서 strain을 확인하고 오차가 크면 원인을 검토하고 재차 실험한다.3) 기록된 데이터를 이용하여 탄성계수 처짐 곡선 최대전단응력 등을 구하여 이론치와 비교 한다.3. 관련지식그림 9.4그림 9.4와 같이 自由端에 集中荷重가 작용할 때 자유단으로부터거리에 있는 任意斷面에서의 굽힘모우멘트(a)式 (a)를에 관해서 두번 적분하면 다음과 같이 된다.(b)(c)여기서 積分常數과문제의 경계조건을 만족하도록 정해주어야 한다.즉,에서이므로이므로그러므로(9.4)(9.5)最大처짐각 및 처짐량은인 自由端에서 일어나므로 식 (9.4)와 (9.5)는 다음과 같이 된다(9.6)(9.7)4. 실험 결과하중(g)dialgage1(0.001mm)dialgage2dialgage3dialgage4straingage (변형률)1003422123.50.0000*************0.*************0453170.000*************4240.000*************2310.000*************18370.*************30140440.*************73158500.000*************78560.*************34820062.50.*************39222670.50.*************442.5240750.0008*************60810.*************552281880.*************588299930.001086(측정자료)? 알루미늄의 시편의 길이 : 0.4m ," 두께(h) : 0.0045m ," 폭(b) : 0.05m? dial gage 간격 : 0.1m? 응력 변형률 선도와 이를 이용한 탄성계수 측정 ?굽힘응력 =M/z 단면계수 z=bh²/6위의 공식을 이용해 굽힘 응력을 구했으며 변형률은 측정값에gage fator 2.1을 나눠 기입하였다. 또한 굽힘응력과 변형률의 기울기를 구함으로써 탄성계수를 계산하였다. 그 값은 70.462 Gpa 로서 실제 알루미늄의 탄성계수인 73Gpa 과 차이가 있었다.? 변형량 측정과 측정값을 이용한 탄성계수 도출 ?하중 (g)탄성계수 (Gpa)10097.32009730096.740096.550092.460093.170091.880091.690091.6100090.5110088.3120090.9130090.2140090.8150091변형량(처짐량) = PL/3EI위의 변형량 공식을 이용하여 왼쪽 표와같이 탄성계수를 구 했으며 평균 탄성계수는 94.3GPa 로서 실제 값과 다소 큰차이를 보였다.응력 변형률 선도와 변형률의 값으로 구한 탄성계수는 실제 이론값과 다소 차이를 보인다. 응력 변형률 선도의 탄성계수의 경우 4.28%의 오차를 보였으며 변형률을 이용한 계산에서는 12%의 큰 차이를 보였다. 그 원인으로는 시편 자체의 길이,두께, 폭의 측정에서 재료의 불균일과 정밀도의 부족으로 인한 오차, 매 측정시 영점 조절에의 미숙함 때문이라고 생각된다.또한 게이지간의 간격의 정확도와 하중의 작용점의 오차가 다소 영향을 미쳤을거라 추측된다.? 전단력(V) 선도 및 굽힘 모멘트(M) 선도 ?전단력 V = P , 굽힘 모멘트 M = PlL하중 (g)*************00*************0*************014001500V(N)0.981.962.943.924.95.886.867.848.829.8110.711.712.713.714.7M(Nm)0.390.781.171.561.962.352.743.133.533.924.314.75.15.495.88※ 전단력은 하중으로서 길이에 관계없이 일정하며 굽힘모멘트는 하중에 길이를 곱한 값으로서 하중이 걸린 지점에서 멀어질수록 선형적으로 커진다.? 최대굽힘응력 및 최대전단응력 ?최대굽힘응력은 보의 단면에서 위아래 맨끝단의 응력으로서= M Y/ I 에서 Y값을 보의 두께인 0.0045m로 해준다.하중(g)*************00*************0*************014001500(Mpa)2.34.96.99.311.613.916.218.620.923.225.527.930.232.534.8최대전단응력은 보의 단면에서 중앙에 생기는 전단응력으로서= (V/2I)(h/4-Y)에서 Y의 값을 0 으로 해준다.하중(g)*************00*************0*************014001500(kpa)6.541319.626.132.739.245.752.358.865.471.978.48591.598.1? 처짐곡선 ?계열하중(g)dialgage1(0.001mm)dialgage2dialgage3dialgage411003422123.****************************************************2*************18*************40*************58**************************34820062.5*************2670.5121200727442.52*************4*************8**************************3※ 하중 100g부터 1500g까지 15계열의 곡선으로 보의 처짐을 표시하였다 Y축이 보의 처짐을 나타내며0.4m 간격으로 처짐을 측정하여 연결하였다.

공학/기술| 2006.05.05| 5페이지| 2,000원| 조회(1,174)

굽힘실험, 재료역학, 굽힘 모멘트, 전단력선도, 굽힘모멘트선도

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[회로이론]트랜지스터 회로

9. 트랜지스터 회로1.실험 목적트랜지스터의 증폭 원리를 이해하고 트랜지스터를 통한 스위칭을 습득한다.2.실험 준비직류 전원 1개, 브레드 보드 1개, 스트리퍼 1개, 전선 약간, 1k옴 저항(1/4w,1%)4개 트랜지스터(2N401)1개, FET(IRF830)1개, 함수 발생기 1개3.이론적 배경▣ 트랜지스터1948년 미국 벨전화연구소의 W.H.브래튼, J.바딘 및 W.쇼클리는 반도체 격자구조의 시편(試片)에 가는 도체선을 접촉시켜 주면 전기신호의 증폭작용을 나타내는 것을 발견하여 이를 트랜지스터라고 명명하였다. 이것이 그 동안 신호증폭의 구실을 해 오던 진공관(眞空管)과 대치되는 트랜지스터의 시초가 된 것이다. 트랜지스터 그 자체가 소형이어서 이를 사용하는 기기(機器)는 진공관을 사용할 때에 비하여 소형이 되며, 가볍고 소비전력이 적어 편리하다. 초기에는 잡음·주파수 특성이 나쁘고, 증폭도도 충분하지 못하였으나, 그 후 많이 개량되어 아주 대전력을 다룰 수 있는 등 특수한 경우를 제외하고는 진공관에 대치되었다.1) 증폭의 원리트랜지스터는 게르마늄이나 규소(실리콘)의 단결정 소편에 불순물을 첨가하되 불순물의 종류가 p형과 n형이 있기 때문에 pnp의 순서로 3층구조로 만들 때도 있는데, 각 층에서 단자(端子)를 내기 때문에 3단자의 소자이다. pnp의 경우, 왼쪽단자와 연결된 p층에서 양공(陽孔, hole:격자 질서상 있어야 할 곳에 전자가 없는 상태, 정공이라고도 함)을 중간층(베이스층)에 방출하는데, 이 방출기능으로 해서 왼쪽 부분의 이름이 이미터이며, 중간층 베이스를 통과하여 가장 오른쪽 p형 부분에서 양공들이 수집되기 때문에 가장 오른쪽 부분을 컬렉터라고 한다. npn형 트랜지스터의 경우는 이미터로부터 컬렉터로 가는 것이 양공이 아니고 전자가 되어 컬렉터에 양전위를 인가하여야 한다(pnp의 경우는 음전위). pnp형 반도체의 조합은 서로 마주보고 있는 다이오드의 조합과 등가(等價)이다. 이 조합에 그림과 같이 전지(電池)를 결선해 주면 이미터-베이스 간에는 순방향, 베이스-이미터 간에는 역방향의 전압이 걸리게 된다. 이미터-베이스 간은 순방향이기 때문에 전기의 주된 운반체(carrier)인 양공이 이미터에서 베이스에 흘러들어가게 된다. 만일 베이스의 두께가 충분히 얇아 전자와의 재결합이 안 되는 양공이 대부분이라면, 이미터에서의 전류는 컬렉터의 전류와 거의 같아지는데, 이때 컬렉터에는 수~수십 V가 걸려 있기 때문에 쉽게 끌려가게 된다. 베이스층에서 전자와 결합된(극히 일부) 양공이 베이스 전류로 흐르게 되는데 작은 베이스전류로 큰 컬렉터전류를 지배할 수가 있다. 베이스에서 재결합하는 양공에 해당하는 전류와 컬렉터에 제대로 도달하는 양공전류와의 비(比)를 그 트랜지스터의 전류증폭도라고 말하는데, 보통 제품에 있어서는 10~200이다. 컬렉터측에 적당한 부하저항을 결선하면 30~200의 전압증폭도를 얻을 수 있다. 트랜지스터는 증폭작용 외에도 변조·복조·발진 등도 행할 수 있으며, 클립·슬라이스 등의 파형정형(波型整形)이나 스위칭은 진공관보다 더 성능이 좋다.트랜지스터의 기능을 수도에 비유해 보면 이해가 쉽습니다. 트랜지스터에는 3개의 핀이 있습니다. 각각 이미터와 베이스 그리고 콜렉터라고 하며 베이스는 수도의 벨브 콜렉터는 수도꼭지 그리고 이미터는 수도배괸에 비유할수있습니다. 수도벨브를 작은힘(베이스의 입력신호)으로 콘트롤 하여 수도꼭지에서 많은 물이 나오며 물의 양(콜렉터 흐르는 전류)을 조절한다고 생각하면 이해하면 정확합니다.< 증폭원리의 상세한 설명 >좀 더 자세하게 트랜지스터의 증폭 원리를 그림 1 및 그림 2를 사용해 설명합니다. 입력 전압 e와 바이어스 전압 E1에 의하여 만들어지는 베이스-이미터간 전압(VBE)에 비례한 전류(IB)의 hfe(※1)배의 전류(IC)가 콜렉터에 흐르게 되는 것입니다. 콜렉터 전류 IC가 저항 RL을 흐르므로서 그에 해당하는 전압(IC * RL)이 저항 RL의 양단에 나타납니다. 결국 입력 전압 e가 IC*RL 이라는 전압으로 변환(증폭)되어 출력으로 나타나므로서 입력심호를 증폭하게 되는것입니다.(※1) hfe：트랜지스터의 직류 전류 증폭율2) 스위칭 원리증폭 작용의 설명에서 트랜지스터의 이미터와 컬렉터간을 도통 상태로 하려면 베이스 전류IB가 흐르게 하면 된다고 설명했다. 이것을 반대로 생각하면 베이스 전류 IB를 ON,OFF 함으로써 이미터와 컬렉터 사이를 ON, OFF 할 수 있다는 것을 뜻한다. 이것을 트랜지스터의 증폭 작용중의 한 작용으로서 트랜지스터의 스위칭 작용이라 한다. 이 트랜지스터의 스위칭 작용을 이용하면 트랜지스터가 릴레이와 같은 작용을 할 수 있다.NPN형 트랜지스터로 그 예를 소개한다. 릴레이는 여자 코일에 흐르는 전류를 ON, OFF 함으로써 접점을 ON, OFF시킨다. 그러나 트랜지스터에서는 베이스 전류를 ON, OFF함으로써 컬렉터 전류(이미터와 컬렉터 간의 전류)를 ON, OFF 하게 할 수 있다.릴레이의 여자 전류에 해당하는 것이 트랜지스터의 베이스 전류이며 트랜지스터는 릴레이와의 접점과 같은 기계 접점을 사용하지 않고 릴레이와 같은 작용을 할 수 있다. 이와 같은 트랜지스터의 스의칭 작용은 릴레이와 비교하여 다음과 같은 이점이 있다.① 스위칭 동작의 ON, OFF가 빠르다. 1초간에 1000회 이상 반복 동작이 가능하여 릴레이의 100내지 200회에 비하면 동작이 압도적으로 빠르다.② 기계 접점이 없기 때문에 릴레이와 같은 접점의 개폐시 채터링이 없고 동작이 안정되어 있다.③ 베이스 전류를 가감하여 컬렉터 전류를 컨트롤할 수 있다.※ 채터링이란 기계가 탁탁 소리를 내며 진동하는 것이다.on베이스 전류가 다량으로 흐르고 있는 포화영역에서 사용할 것.off베이스 전류가 전혀 흐르지 않는 차단 영역에서 사용할 것.트랜지스터의 스위칭 동작을 다음과 같이 정리해 본다.① 포화 영역 : 베이스 전류를 크게 해도 그 이상 컬렉터 전류가 증가하지 않는 영역이다.② 활성 영역 : 베이스 전류의 변화에 따라 컬렉터 전류가 변화하는 영역이다.③ 차단 영역: 베이스 전류가 없기(또는 극소량) 때문에 전류가 흐르지 않는 영역이다.3) 종류트랜지스터는 동작시의 전류방향으로 보아 크게 나누면, 컬렉터에 음의 전압을 걸어 사용하는 pnp형과 양전압을 걸어 사용하는 npn형이 있으며, pnp형은 주로 게르마늄(Ge), npn형은 주로 실리콘제의 경우가 많다. 게르마늄이나 실리콘 등 진성반도체(眞性半導體)를 순도 99.99999999%(9가 10자리 계속되기 때문에 ten nine이라고 한다) 이상의 고순도로 정제하여 이를 모체로 하여 p형 또는 n형이 되는 불순물을 섞어가며 단결정으로 성장시켜 p형 또는 n형의 반도체를 만든다. 구조에 따라서 분류하면 다섯 가지로 나눌 수 있다.합금접합형(合金接合型) : 베이스 기판을 사이에 두고 양측에 이미터와 컬렉터를 형성하게 될 p형물질덩어리를 얹고, 온도를 녹는점 가까이 올려 p형물질이 녹아 들어가서 합금이 되면서 pnp의 반도체 접합을 형성하게 한 것이다. 게르마늄 트랜지스터 시대부터 사용되어 왔지만, 고주파대의 특성에 한계가 있기 때문에 음성주파수의 증폭 등에만 사용되고 있다.메사형 트랜지스터 : 실리콘 또는 게르마늄의 기판(substrate)상에 확산기술을 비롯하여 진공증착 기술·사진인쇄 기술 등으로 이미터나 베이스를 구성시킨다. 단면의 형상이 단구형(段丘形)이 되기 때문에 메사(에스파냐어로 丘陵)형이라고 부른다. 합금형에 비해 고주파 특성도 좋고, 고전압에 견디며 제품의 균일성이 높다.에피택시얼-플레이너 트랜지스터 : 이미터·베이스·컬렉터의 3개 부분이 모두 동일 평면상에 있기 때문에 플레이너라는 이름이 붙었다. 이 트랜지스터를 만들기 위해서는 정밀하게 온도제어를 한 특수가스 환경 내에서 매우 얇은(3~5μm) 상피를 확산기술로 만들면서 새로 상피부에서 성장하는 부분의 구조가 그 아래의 격자구조의 질서로 같은 모양으로 성장하기 때문에 에피택시얼[氣體同質成長]이라고 불린다. 잡음이 적으며 신뢰도도 높고 그 밖의 성능도 우수하다. 여러 개의 트랜지스터와 그들 사이의 결선을 한꺼번에 처리하면 집적회로가 된다.수트랜지스터 : 이상의 트랜지스터들은 접합(接合)들을 가지고 있으므로 접합트랜지스터 또는 쌍극성트랜지스터(bipolar transistor)라고 하지만, 이들과 동작원리가 전혀 다른 전기장효과(電氣場效果) 트랜지스터(field effect transistor:FET)라고 하는 것이 있다. 이는 베이스에 양공이나 전자의 주입이 일어나는 것이 아니고 반도체 결정 내를 흐르는 양공이나 전자운반체의 통로를 결정 외부에 형성시킨 특수전극(게이트)에 인가시킨 입력신호 전압에 의하여 제어하게 하여 증폭작용을 가지게 한 트랜지스터이다. 또 이 밖에 트랜지스터와 흡사한 구조를 가진 2단의 pnpn다이오드나 유니정크션(unijunction)이라고 부르는 이중베이스다이오드 등은 음성저항(陰性抵抗)을 가지고 있으므로 스위칭 작용을 할 수 있는 반도체소자이다.

공학/기술| 2006.05.05| 7페이지| 2,000원| 조회(1,108)

트랜지스터, 증폭, 스위칭

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[회로이론]전압전류 분배 실험

전압 전류 분배 실험1. 조원최 장근 (011243) 강 정모( ) 이 혁진(021306)2.실험 시간월요일 10 - 11교시3. 실험 목적직렬 및 병렬 회로에서 전류와 전압이 각 저항에 분배되는 값을 측정해 봄으로서 전압과 전류 저항의 관계식과 그 원리를 학습한다.4. 이론적 배경 및 실험 방법1) 전압 분배 회로직류 전압 분배회로에서 각 저항에 흐르는 전류는 같다. 그 전류는 공급 전원을 전체 저항외 합으로 나눈 값이며 위의 관계식에서 보듯이 각 저항에 걸리는 전압은 그 저항의 값에 비례함을 알 수 있다.위의 회로에서 전체 전류와 각 저항에 걸리는 전압을 구해보면I = 100V/(75+25)㏀ = 1mAR = R1+R2 = 75+25 = 100 ㏀V1 = I × R1 = 75 VV2 = I × R2 = 25 V2) 전류 분배 회로아주 특별한 경우를 제외하면 전선에서 전하가 증가하거나 감소하는 일은 없으므로 대개의 경우에는 전선의 어떤 점에 들어오는 전류의 총량은 나가는 전류의 총량과 같다. 따라서 다음 그림과 같이 한선이 두선으로 분기 될 때에는 다음의 관계가 성립된다.다음과 같이 병렬로 연결된 회로에서 각 저항을 지나는 전류는 전압이 일정하므로 저항에 반비례하며 각 저항에 흐르는 전류들의 합은 전체 전류와 같다.☞I = V/ RrI₁= I × (R1/R1+ .....+Rn) I₂= I × (R2/R1+...+Rn) .... I. = I (Rn/R1+.... +Rn)ex) 전압이 11볼트에 1옴의 저항이 직렬로 2옴과 3옴의 저항이 병렬로 연결 되있다. 이떄 각 저항에 걸리는 전류 값을 구해보면 ,전체 저항은 1 + (2*3)/(2+3) 전체 전류는 11/2.5 = 5 암페어직렬 1옴에는 5A 병렬 2옴에는 5*(3/5) = 3A , 3옴에는 5*(2/5) = 2A 가 각각 흐른다.* 실험 방법 *-전압 분배 실험-1) 전원 공급기의 전압을 5V 로 설정한다.2) R1=3㏀ , R2= 2㏀, R3 = 1㏀ 으로 직렬로 연결한다. R2와 R3을 포함한 저항을 R4로 R1,R2, R3, 을 포함한 저항을 R5 로 설정한다.3) V를 5V 15V 20V로 바꾸면서 V1 V2 V3 V4 V5 를 측정한다.4) 측정값을 토대로 전체 전압과 부분 저항의 전압값 사이의 관계식을 도출한다.-전류 분배 법칙-1) 전원 공급기의 전압을 5V로 설정한다.2) R1=9㏀ , R2=1.5㏀ , R3=3㏀ 로 하여 R1은 직렬 R2과 R3은 같이 병렬로 연결한다.3) 멀티미터를 이용 I1, I2, I3 을 각 측정하여 기록한다.4) 전압 V를 10V 15V 20V로 바꾸면서 I1 I2 I3을 각각 측정한다.5) 측정값을 토대로 전압과 각 부분 저항의 전류 값 사이의 관계식을 도출한다.보충회로망 내의 임의의 집합점에 있어서 들어오는 전류의 방향의 합은 나가는 전류의 합과 같다.

공학/기술| 2006.05.05| 5페이지| 2,000원| 조회(782)

키르히호프, 전자전기, 전압 전류분배

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[수치해석]매트랩을 이용한 낙하속도 계산 평가C아쉬워요

◆ Matlab Coding ◆수치해와 엄밀해참오차load jang.txtx=jang(:,1);y=jang(:,2);z=jang(:,3);t5=x(1:33);r5=y(1:33);e5=z(1:33);t1=x(34:50);r1=y(34:50);e1=z(34:50);t2=x(51:59);r2=y(51:59);e2=z(51:59);plot(t5,r5,'r');axis([0 16 0 60])hold on;plot(t1,r1,'g');plot(t2,r2,'b');xlabel('t,s');ylabel('v, m/s');title('낙하속도의 수치해 와 엄밀해');ex=0:0.1:16;ey=53.39.*(1-exp(-0.18355.*ex));plot(ex,ey,'k');k=0:0.3:16;c=53.59;plot(k,c,'--');set(gca,'xtick',t5)set(gca,'xtick',t1)set(gca,'ytick',[0:5:60])legend('dt=0.5','dt=1','dt=2','엄밀해')plot(t5,e5,'r');hold on;plot(t1,e1,'b');plot(t2,e2,'k');xlabel('t,s');ylabel('오차(v), m/s');legend('dt=0.5','dt=1','dt=2');title(' dt 에 따른 참오차 ');문제. 질량이 68.1kg인 낙하산병이 정지해 있는 열기구에서 낙하한다. 식(1.10)을 사용하여 낙하산이 펴지기전까지의 속도를 계산하여라. 항력계수는 12.5kg/s이다.식를 이용하여 속도를 계산하고 구간간격의 크기는 0.5초 1초 2초로 하여라.solution. C++에서를 코딩하여 dt, 다시말해 시간 간격을 0.5초 1초 2초 로 나누어 각 시간대별로 텍스트 파일의 출력 값을 얻는다.그 값을 matlab 을 이용해 그래프로 나타내었으며을 통해 얻은 엄밀해와 수치값을 비교, 그 오차를 구해보았다.컴퓨터를 이용한 수치해법은 정확한 값이 아닌 오차를 내포한 근사값이다. 이번 과제의 경우 엄밀해를 구하는 식을로 변환하여 수치해석을 하였는데 이 식은 정해진 시간간격을 미소 구간으로 정하고 전의 값을 토대로 새로운 값을 도출하기 때문에 횟 수 를 거칠수록 그 오차가 쌓이게 된다.이론적으로 정확한 엄밀해는 dt 즉 미소구간이 0 으로 될 때의 값이지만 컴퓨터를 이용한수치해석에서 0 로의 극한은 불가능하므로 가능한 미소구간 dt를 0에 가깝게 설정하여 그 근사값을 얻는다. 따라서 dt가 작아질수록 그 수치해는 엄밀해에 가까워지며 엄밀해와의 오차가 작아진다.오차 그래프에서 오차곡선이 아래로 볼록한 형태를 띠는 이유는 수치해와 엄밀해의 값이 오차를 보이더라도 결국에는 두 해 모두 시간이 무한대로 갈 경우 같은 종단 속도로 수렴하기 때문이다. 그리하여 점점 오차의 값이 누적되다가 같은 같으로 수렴하기 때문에 오차는 줄어든다.◆ C++언어 출력 값 ◆0.00 0.00 0.000.50 4.90 -0.221.00 9.35 -0.401.50 13.39 -0.542.00 17.06 -0.662.50 20.40 -0.753.00 23.43 -0.823.50 26.18 -0.874.00 28.67 -0.904.50 30.94 -0.935.00 33.00 -0.945.50 34.87 -0.946.00 36.57 -0.936.50 38.12 -0.927.00 39.52 -0.907.50 40.79 -0.888.00 41.95 -0.858.50 43.00 -0.829.00 43.95 -0.799.50 44.82 -0.7610.00 45.60 -0.7310.50 46.32 -0.7011.00 46.97 -0.6711.50 47.56 -0.6312.00 48.09 -0.6012.50 48.58 -0.5713.00 49.02 -0.5413.50 49.42 -0.5114.00 49.79 -0.4814.50 50.12 -0.4615.00 50.42 -0.4315.50 50.69 -0.4016.00 50.94 -0.380.00 0.00 0.001.00 9.80 -0.852.00 17.80 -1.403.00 24.33 -1.734.00 29.67 -1.905.00 34.02 -1.966.00 37.58 -1.947.00 40.48 -1.868.00 42.85 -1.759.00 44.78 -1.6310.00 46.36 -1.4911.00 47.65 -1.3512.00 48.71 -1.2213.00 49.57 -1.0914.00 50.27 -0.9715.00 50.84 -0.8516.00 51.31 -0.750.00 0.00 0.002.00 19.60 -3.204.00 32.00 -4.246.00 39.86 -4.218.00 44.82 -3.7310.00 47.97 -3.1012.00 49.96 -2.4714.00 51.22 -1.9216.00 52.02 -1.46◆ C++코딩 ◆#include#include#include#includeusing namespace std;void velocity(double time);double g=9.8,c=12.5,m=68.1,ve,count;ofstream fout("jang.txt");int main(){fout

공학/기술| 2006.05.05| 5페이지| 2,000원| 조회(4,188)

수치해석, 매트랩, 낙하속도

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