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시상수 측정 실험 예비레포트2025.05.081. RC 회로의 시상수 측정 이 실험의 목적은 축전기에 직류전압을 인가했을 때 충전과 방전에 의한 전압의 변화를 연구하고 시상수를 구하는 것입니다. RC 회로의 시상수 τ를 측정하는 것은 해당 회로가 하드웨어 필터로서 기능을 할 때 필수적으로 요구되는 사항입니다. 예를 들어, 최신형 자동차에 달린 바람막이 와이퍼의 속도를 조절하는 것이 바로 RC에 의한 메커니즘입니다. 이 실험에서는 키르히호프의 제 2법칙인 전압 법칙을 이용해 charge와 전류에 관한 공식을 유도하고, 변수분리형 적분법을 통해 시상수 τ를 계산합니다. 1. RC...2025.05.08
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물리학및실험 RC시상수 측정 레포트2025.05.101. 기전력(electromotive force) 기전력이란 단위전하 당 한 일이다. 간단히 말해 낮은 전위(potential)에서 높은 전위(potential)로 단위전하를 이동시키는데 필요한 일이다. 기전력의 SI 단위는 J/C이며 Volt와 같다. 2. 축전기(capacitor/condenser) 전하를 모으는 장치이다. 보통 2장의 금속판을 전극으로 하고 그 사이에 절연체(유전체)를 넣은 구조로 만든다. 두 도체판을 사이에 두고 전압을 걸면 음극에는 (-)전하가, 양극에는 (+)전하가 같은 크기로 모인다. 이때 모이는 전하량...2025.05.10
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대학물리및실험2_실험4_R-C 회로실험2025.01.151. 축전기 축전기는 전자회로에서 전하를 충전하거나 방전하는 역할을 한다. 보통 2장의 서로 절연된 금속판 또는 도체판을 전극으로 하고 그 사이에 절연체 또는 유전체를 넣는다. 이상적인 평행판 축전기의 경우, 축전기의 전기용량 C의 크기는 전극의 면적 A에 비례하고, 전극 사이의 거리 d에 반비례한다. 전극 사이의 유전체의 유전율을 ε(엡실론)이라고 하면, 전기용량 C는 가 된다. 따라서 전극의 표면적이 클수록, 간격이 좁을수록, 또 유전체의 유전율이 클수록 전기용량이 커진다. 2. 시상수 축전기에 직류전압을 가하면 전하가 완전히 ...2025.01.15
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RC회로의 시간 응답2025.04.271. RC 회로의 충전 특성 실험을 통해 RC 회로의 충전 특성을 확인하였다. 저항 값이 증가할수록 충전 시간이 길어지는 것을 관찰할 수 있었다. 이는 시상수 τ = RC의 관계에 따른 것으로, 저항이 증가하면 시상수가 커져 충전 시간이 길어지게 된다. 또한 실험 결과와 이론값을 비교하여 약 ±10% 내의 오차를 확인하였다. 이러한 오차는 측정 시 시간 동기화의 어려움과 커패시터의 내부 저항(ESR) 등에 의한 것으로 추정된다. 2. RC 회로의 방전 특성 실험을 통해 RC 회로의 방전 특성을 확인하였다. 저항 값이 증가할수록 방전...2025.04.27
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Capacitor의 전기적 특성 실험_예비레포트2025.01.121. Capacitor의 전기적 특성 Capacitor는 전기장으로 에너지를 저장하는 수동 소자이며 두 개의 전도체 판 사이에 절연체가 끼어있는 구조입니다. 전하를 저장할 수 있는 능력을 전기용량(Capacitance) C라고 하며 용량이 클수록 같은 전압에서 더 많은 전하를 저장할 수 있습니다. Capacitor에 충전될수록 양단 전압이 상승하게 되며 전류와 전압의 관계를 수식으로 나타낼 수 있습니다. Capacitor와 저항을 직렬로 구성된 회로에 직류 전압을 인가하면 Capacitor 양단 전압은 전하량에 비례하여 지수함수적으...2025.01.12
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일반물리학실험 시상수 측정 결과레포트2025.05.151. 시상수 시상수는 1차 지연 요소에서 입력 신호가 달라졌을 때 출력 신호가 정상 상태에 도달하기까지의 과도기간에서의 현상의 상태를 아는 가늠이 되는 상수입니다. 예를 들면 전기 회로에서의 일례로서 R과 L의 직렬 회로에 대해서는 직류 전압 V를 가한 직후부터 시간 t의 경과에 의한 전류 i의 변화가 되어 변화하는데, 이 때 전류가 정상값의 63.2%에 이르기까지의 시간 τ＝L/R[s]가 시상수입니다. 일반적으로 시상수가 클수록 정상값에 이르기까지의 시간이 길어지고, 이 값은 제어계 또는 전기 회로의 조건에 따라서 결정됩니다. 2...2025.05.15
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10주차 결과보고서 RC, RL 및 RLC 회로의 과도상태와 정상상태 실험 보고서2025.05.031. RC 회로 RC 회로에서 저항과 커패시터의 값을 이용하여 시상수를 계산하고, 오실로스코프를 통해 측정한 시상수 값과 비교하였다. 또한 저항과 커패시터를 변경하여 전압 변화 시간 간격의 변화를 관찰하였다. 2. RL 회로 RL 회로에서 계산한 시상수 값과 오실로스코프로 측정한 시상수 값을 비교하였다. 또한 인덕터가 에너지를 자기장 형태로 저장하는 방식에 대해 설명하였다. 3. RLC 회로 RLC 회로에서 계산한 공진주파수와 측정한 공진주파수를 비교하였다. 또한 부족감쇄, 임계감쇄, 과감쇄 등의 개념을 설명하였다. 1. RC 회로...2025.05.03
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RC, RL 회로응답2025.05.161. RC 직렬 회로 RC가 직렬로 연결된 1차 회로이며, 1차 미분 방정식을 통해 해석 가능합니다. 자연(방전) 응답은 V0가 t=0일 때 커패시터 전압 Vc(0)이고 회로의 시정수는 RC입니다. 시정수는 전압이 저항 손실에 의해 감쇠하는 비율을 나타냅니다. 계단 응답(충전)은 Vf가 응답의 최종 값으로 정상 상태 응답입니다. 시정수는 자연 응답에서와 동일한 방식으로 계단 응답에 영향을 미칩니다. 계단 응답의 시정수는 최종 값(Vf)의 63.22%에 도달하는데 걸린 시간을 측정합니다. 2. RC 직렬 회로 실험 실험 1에서는 R1...2025.05.16