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인천대 물리실험2 축전기 전기회로 보고서2024.11.101. 개요 1.1. 실험목적 축전기의 양단에 인가되는 전압에 따라 그 충전량이 변하는 것을 실험을 통해 확인하고 축전기의 용량 시상수(Capacitive time constant)가 어떠한 조건에 따라 달라지는지 확인하는 것이 이번 실험의 목적이다. 2. 축전기 이론 2.1. 이론적 배경 축전기의 한쪽 금속판에 저장되는 전하량 Q는 두 금속판 사이의 전위차에 비례한다. 따라서 Q=CV라고 정의할 수 있다. 여기에서 C는 비례 상수로서 축전기의 전기용량이라고 한다. 이 축전기의 전기용량은 전하를 저장할 수 있는 척도로 사용되며 단...2024.11.10
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RC충방전회로실험2024.11.021. 실험 개요 1.1. 실험 목적 이 실험의 목적은 회로 내에서 전하를 충·방전하는 축전기의 역할을 이해하는 것이다. 회로 내에서 축전기의 충전과 방전이 어떻게 이루어지는지, 그리고 이때 저항과 전기용량이 어떤 영향을 미치는지를 확인하고자 하는 것이 이번 실험의 주된 목적이라고 할 수 있다. 특히 축전기의 충·방전 과정에서 전하량의 시간에 따른 변화와 전압의 변화를 관찰하여, 이론적으로 알려진 축전기의 충·방전 특성을 실험적으로 검증하는 것이 이번 실험의 주요 목적이다. 1.2. 기본 원리 및 이론 축전기의 충전과 방전에 대한 ...2024.11.02
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Rc충방전2024.11.021. 실험 목적 실험 목적은 회로 내에서 전하를 충전, 방전시키는 축전기의 역할을 이해하는 것이다. 축전기와 저항으로 구성된 RC 회로에서 축전기에 인가되는 전압의 시간적 변화를 관찰하여 회로의 시간상수를 구하고, 축전기의 충전 및 방전 특성을 이해하는 것이 실험의 목적이다. 2. 이론 및 원리 2.1. 축전기의 충전 축전기의 충전은 전지와 저항기, 축전기를 직렬 연결한 회로에서 전지로부터 공급된 전하가 축전기에 저장되는 과정이다. 축전기의 두 판 사이는 열린회로이므로 축전기를 가로질러 전류가 흐를 수는 없다. 다만 축전기에 충전...2024.11.02
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연속방정식과 과도과정 제1법칙 유도2024.11.061. 열역학 제1법칙의 과도 과정 1.1. 서론 정상 상태 과정에 필요한 가정이 몇 가지 필요하다. 첫 번째는 검사 체적이 좌표계에 상대 운동을 하지 않는다는 가정이다. 이는 검사 체적이 가속으로 인한 일이 없다는 것을 의미한다. 즉 검사 체적 속에서 각 점에서 질량이 상태량이 시간에 따라 변하지 않는다는 점이다. 이에 따라 연속방정식에서 dm_c.m./dt = 0이 된다. 따라서 연속방정식에서 Σm_e = Σm_i를 알 수 있다. 이를 제1법칙의 식에 대입하면 Qc.m. + Σm_i(h_i + 1/2v_i^2 +gZ_i) = Σ...2024.11.06
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평행판 축전기2024.09.251. 전기용량의 정의 1.1. 전기용량의 정의 전기용량의 정의는 크기가 같고 전하의 부호가 서로 반대인 두 극판이 있다고 가정할 때, 극판은 도체이므로 등퍼텐셜면을 이룬다. 즉, 극판 위 모든 곳의 전기퍼텐셜은 같다. 하지만, 서로 다른 두 극판 사이에는 분명 퍼텐셜 차이가 존재할 것이다. 이때 우리는 단위 퍼텐셜에 대해 흐르는 전하량을 전기용량으로 정의할 수 있다. 전기용량(C)은 극판 사이의 퍼텐셜차(V)에 따라 생성된 전하(q)가 얼마나 많이 모이는가를 알려주는 척도이다. 즉, 전기용량이 크면 클수록 더 많은 전하가 모인다....2024.09.25
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RC충방전회로실험2024.11.011. 실험 개요 1.1. 실험 목적 회로 내에서 전하를 충·방전하는 축전기의 역할을 이해하는 것이 이번 실험의 목적이다. 축전기의 충전 및 방전 과정에서 나타나는 전압과 전류의 특성을 분석하고, 이를 통해 축전기의 기능과 동작 원리를 이해하고자 한다. 또한 회로 내의 저항과 전기용량의 변화가 축전기의 충전 및 방전 특성에 미치는 영향을 확인하여 축전기의 역할을 종합적으로 이해하고자 한다. 1.2. 실험 장비 및 방법 RC 충전 회로에서 실험 장비 및 방법은 다음과 같다. 실험에서는 전지, 저항기, 축전기, 오실로스코프 등을 사용...2024.11.01
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쿨롱의 법칙2024.09.241. 쿨롱의 법칙 1.1. 실험 목적 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이 이 실험의 목적이다. 두 도체판 사이에 작용하는 정전기력의 크기를 실험적으로 측정함으로써 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인하고자 한다. 1.2. 관련 이론 1.2.1. 전하와 전하 사이의 관계 전하와 전하 사이의 관계는 다음과 같다. 전하의 크기가 와 이고 거리가 만큼 떨어진 두 점전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 다음 식으로 주어진다. F=k_e {q_1 q_2} over {r...2024.09.24
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평행판 축전기를 이용하여 병렬연결과 직렬연결. 실험2024.10.021. 축전기의 기본 개념 및 구조 1.1. 축전기의 정의와 역할 축전기는 전기 회로에서 전기적 퍼텐셜 에너지를 저장하는 장치이다. 축전기의 내부는 두 개의 도체판이 절연체로 서로 분리되어 있는 구조로 이루어져 있다. 이러한 구조의 축전기에 전하 또는 전기에너지를 저장할 수 있다. 축전기에 전압이 인가되면 극판 사이에 전기장이 형성되고, 한 극판에는 양전하가, 다른 극판에는 음전하가 축적된다. 이때 축적되는 전하량은 인가된 전압에 비례한다. 이와 같이 축전기는 전하를 축적할 수 있는 능력을 가지고 있으며, 이를 전기용량이라 하고 단...2024.10.02
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쿨롱의 법칙2024.09.191. 쿨롱의 법칙 1.1. 실험 목적 이 실험의 목적은 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이다. 이를 통해 쿨롱의 법칙을 간접적으로 확인할 수 있다. 전하와 전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기와 관계를 밝혀내고자 하는 것이 이 실험의 핵심 목적이라고 할 수 있다. 1.2. 실험 기구 실험 기구는 측정용 베이스(마이크로미터 부착), Kilovolt DC/AC 전원공급기, 전자저울, 고압연결선, 전극판으로 구성되어 있다. 측정용 베이스는 마이크로미터가 부착되어 ...2024.09.19
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쿨롱법칙 실험2024.09.171. 쿨롱의 법칙 실험 1.1. 실험 목적 실험 목적은 평행판 극판에 전압을 걸고 전자저울을 사용하여 두 판에 작용하는 쿨롱 힘을 측정한 후 유전률을 구하는 것이다. 실험에서는 축전기를 이용해 쿨롱의 힘을 직접 측정한다. 축전기가 대전되면 극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 Q와 -Q의 전하를 갖게 되며, 극판들 사이에 전위차가 존재한다. 이때 축전기의 전하 Q와 전위차 ΔV는 서로 비례한다. 전기력은 F_e = ε_0 {A(ΔV)^2}/(2d^2)와 같이 표현되며, 아랫방향의 중력 F_g와 윗방향의 전기력 F_e의 합력 F=...2024.09.17
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