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서울과학기술대학교 일반물리학실험(2)_RC회로2025.01.161. RC 회로 이번 실험은 축전기와 저항으로 이루어진 RC 회로에서 시간 상수를 구하는 실험이었다. RC 회로는 저장 요소인 축전기가 하나 있는 구조로, 1차 회로 중 하나이며 미분 방정식을 이용하여 축전기에 흐르는 전압 또는 전류를 찾을 수 있다. 실험에서는 저항값과 C값을 3번 변화시켜 시간 상수를 각기 다르게 하여, 충전과 방전을 반복하였다. 2. 실험 오차 정확하게 시간을 확인하여 기록하려고 노력하였으나 그럼에도 오차는 존재하였다. 오차 원인은 다음과 같다. 첫째, 영상을 찍어 각 시간에 맞게 전압값을 확인하는 과정에서 오...2025.01.16
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한양대학교 에리카 일반물리학실험2 / 3.RC회로의 충전과 방전 (A+)2025.01.181. RC회로 RC회로란 저항(R)과 축전기(C)가 연결되어 있는 회로를 의미한다. RC회로에는 직류, 교류부터 직렬, 병렬 등 여러 종류가 존재하며, 이번 실험에서는 직류 직렬 RC회로에 대해 실험을 진행하였다. RC회로에는 스위치가 존재하는데 이를 연결하거나 분리함에 따라 축전기를 충전 또는 방전시킬 수 있다. 2. 축전기 축전기(capacitor)란 전기회로에서 전기적 퍼텐셜 에너지를 저장하는 장치를 의미한다. 축전기의 내부에는 두 도체 판이 존재하고 그 사이에는 유전체라고 하는 부도체가 들어가 축전기의 전기 용량을 늘려준다....2025.01.18
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아주대학교 물리학실험2 축전기와 전기용량(A+)2025.01.231. 축전기와 전기용량 실험을 통해 축전기의 전하, 전압, 전기용량 간의 관계를 관찰하고 평행판 축전기 내부에 균일한 전기장이 형성되는지 확인하였다. 실험 결과 전하량과 전압이 정비례하는 관계를 확인하였고, 극판 내부의 전하밀도 분포와 극판 간격 변화에 따른 전압 변화를 관찰하였다. 실험 과정에서 발생한 오차의 원인으로 주변 전기장의 간섭, 공기층의 영향, 누설전류 등을 분석하였다. 1. 축전기와 전기용량 축전기는 전기 회로에서 중요한 역할을 합니다. 전기 에너지를 일시적으로 저장하고 방출할 수 있는 능력 때문에 다양한 전자 기기에...2025.01.23
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아주대학교 물리학실험2 축전기의 충방전(A+)2025.01.231. 축전기의 충전 현상 축전기의 충전 현상은 지수함수로 표현할 수 있으며, 전압이 시간에 따라 초기에는 빠르게 증가하다가 점점 증가 속도가 느려져 전원 전압에 근접하게 된다. 실험 결과 전압의 최댓값은 3.964V였으며, 반감기 때의 전압은 1.979V였다. 이를 통해 반감기와 시간상수의 관계식 T= ln2이 성립함을 확인할 수 있었다. 2. 축전기의 방전 현상 축전기의 방전 현상 또한 지수함수로 표현할 수 있으며, 전압이 시간에 따라 초기에는 빠르게 감소하다가 점점 감소 속도가 느려져 0에 근접하게 된다. 실험 결과 방전 시 초...2025.01.23
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축전기와 전기용량2025.01.231. 축전기의 전기용량 축전기의 전기용량은 C= {Q} over {V} 으로 표현되며, 전하량에 비례하고 전압에 반비례한다. 따라서 전하를 변화시킴으로써 전위의 변화를 관찰할 수 있다. 2. 평행판축전기의 전기용량 평행판축전기의 전기용량은 C= epsilon _{0} {A} over {d} 으로 축전기판의 면적에 비례하고 두 판 사이의 거리와 반비례한다. 실험 결과에서 극판 간격을 두 배로 했을 때 전위의 값이 낮아지는 것을 관찰했다. 3. 극판 내부의 전하밀도 분포 양극판에서 위치에 따른 전하밀도는 특별한 규칙을 찾기 어려웠지...2025.01.23
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일반물리학 실험 2 - IOLab장치를 사용한 축전기의 충전과 방전2025.01.221. 축전기의 충전과 방전 실험을 통해 축전기의 충전과 방전 과정을 관찰하고 이론적 계산과 비교하였다. 시간에 따른 전류와 전압의 변화 양상을 그래프로 나타내고 시정수의 의미를 확인할 수 있었다. 충전과 방전이 시작된 직후의 변화율이 가장 크고 시간이 지남에 따라 변화율이 줄어드는 지수함수적 형태를 보였다. 키르히호프 제2법칙을 적용하여 구한 미분방정식의 해와 실험 결과가 일치함을 확인하였다. 1. 축전기의 충전과 방전 축전기의 충전과 방전은 전기 회로에서 매우 중요한 역할을 합니다. 축전기는 전기 에너지를 저장하고 필요할 때 방전...2025.01.22
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아주대학교 물리학실험2 A+ 실험2 축전기와 전기용량2025.01.221. 축전기의 전하, 전압 및 전기용량의 관계 실험을 통해 전하량 Q와 전압 V가 비례하는 관계를 확인하였다. 또한 평행판 축전기의 전기용량 C= epsilon_{0} {A} over {d} 식이 측정한 거리 d의 범위에서 잘 적용됨을 확인하였다. 실험 결과를 통해 축전기의 전기적 특성을 이해할 수 있었다. 2. 평행판 축전기 내부의 전하밀도 분포 실험 2를 통해 평행판 축전기 내부의 전하밀도 분포를 관찰하였다. 이론적으로 균일한 전하밀도를 예상했지만, 실험 결과 가장자리 부분에서 전하밀도가 더 높게 나타났다. 이는 가장자리 효과로...2025.01.22
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RC & Circuit Simulator 실험 보고서2025.01.221. 축전기(Capacitor) 축전기는 특정한 정전 용량(커패시턴스, Capacitance)을 갖는 회로 소자로, 주로 두 개의 도체판으로 구성되어 있고 사이 공간은 얇은 절연체로 채워져 있다. 커패시턴스는 도체판의 면적을 넓히거나 두 판 사이의 간격을 작게 함으로써 증가한다. 도체판 표면에 전하가 저장되는데, 두 표면에 모이는 전하의 양은 같지만 부호는 반대이다. 2. 용량성 리액턴스(Capacitive reactance) 축전기에서의 전류 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 수치로, X_C = -1/wC 로 나타낼 수 있으며 주파...2025.01.22
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축전기와 전기용량 - 일반물리실험II A+레포트2025.01.291. 축전기와 전기용량 두 도체에 똑같은 크기에 반대부호인 전하량이 축적된 축전기의 전기용량은 두 도체의 크기, 모양, 간격에 따라 결정된다. 전기용량의 단위는 패럿(F)이며, 실제로는 마이크로 패럿(F)과 피코 패럿(pF)으로 많이 사용된다. 평행판 축전기에서 전기용량은 극판 사이의 거리가 멀수록 작아지고, 유전체를 삽입하면 전기용량이 증가한다. 실험에서는 전압과 거리 변화에 따른 전기용량 변화, 유전체 종류에 따른 전기용량 변화를 관찰하였다. 2. 유전율 축전기에 유전체를 넣으면 전기용량이 증가하는데, 이는 유전체 내부에서 분극...2025.01.29
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RC 회로2025.01.281. RC 회로 RC 회로는 저항(R)과 축전기(C)로 구성된 전기 회로입니다. 이 실험에서는 RC 회로의 충전 및 방전 과정을 관찰하고, 회로의 시간 상수(τ)를 구하는 것이 목적입니다. 축전기가 충전되는 동안 전류와 전압의 변화를 측정하여 미분 방정식을 통해 시간 상수를 계산할 수 있습니다. 또한 실험적으로 축전기 전압의 63% 충전 시간을 측정하여 이론값과 비교할 수 있습니다. 이를 통해 RC 회로의 동작 원리와 시간 상수의 의미를 이해할 수 있습니다. 1. RC 회로 RC 회로는 전기 회로에서 매우 중요한 역할을 합니다. R...2025.01.28
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