[기초 물리학 실험] Oscilloscope 실험

소개글

[기초 물리학 실험] Oscilloscope 실험에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론

3. 실험 기구

4. 실험 방법

5. 결과

6. 토의

본문내용

파수를 각각 50 KHz, 100 KHz, 500 KHz, 1 MHz로 변화시키면서 출력 의 진폭비를 측정하고 이로부터 위상을 계산하여 표 3을 작성하여라.
♥ 측정값
1. 정현파의 측정
<표 1>
1 KHz
50 KHz
100 KHz
500 KHz
1 MHz
주기
진폭
주파수
2. 구형파의 주기, 폭, Duty cycle 측정
<표 2>
1 KHz
50 KHz
100 KHz
500 KHz
1 MHz
주기
“High" 상태
Duty Cycle
3. Lissajous 방법에 의한 진폭비와 위상차 측정
<표 3>
1 KHz
50 KHz
100 KHz
500 KHz
1 MHz
A
B
의 위상
5. 실험 결과
(1)정현파
1KHz
50KHz
100KHz
500KHz
1MHz
주기
1ms
20μs
10μs
2μs
1μs
진폭
1V
1V
1V
1V
1V
주파수
1KHz
50KHz
100KHz
500KHz
1MHz
(2)구형파
1KHz
50KHz
100KHz
500KHz
1MHz
주기
1ms
20μs
10μs
2μs
1μs
HIGH 상태
0.5ms
10μs
5μs
0.75μs
0.25μs
Duty Cycle
1/2
1/2
1/2
0.375
0.25
(3)리사주 방법
1KHz
50KHz
100KHz
500KHz
1MHz
A
측정불가
24
40
24
24
B
측정불가
2
4
6
12
vL(t)의 위상
측정불가
4.780191
5.739170
14.477512
30
6 . 토 의
이번 실험은 오실로스코프의 사용법 실험이었다. 프fp젠테이션 시간을 통해 알게된 실험의 사용법, 데이터 읽는 방법과 처리방법이 매우 중요하고 이번 실험을 통해 익히는 것이 목적이다.
이번 실험은 3가지 실험을 하게 되는데 그것은 원형파와 구면파 그리고 리사주 방법으로 function generator를 이용하여 파형을 관찰하는 것이다.
원형파는 위 실험 결과에 첨부한 사진으로 알 수 있듯이 사인파의 형태로 나타난다. function generator에서 출력파를 구면파로 한 뒤, 오실로스코프의 입력단자에 연결하면 파형이 CRT에 나타난다. 처음에는 주파수 조절을 하지 못하고 그전에 연결자체에서 조금 헤매어서 시간이 좀 걸렸다. function generator의 사용법을 잘 숙지하지 못한 상황에서 function generator를 외부에서 입력하는 주파수로 놓고 실험을 하였다. 따라서 주파수를 조절해야 하는 실험에서 주파수가 조정이 안 돼 당황하였다. function generator의 주파수 조절 스위치를 외부 입력에서 내부 조정으로 돌린 뒤, 원형파의 주파수를 올려가면서 파형을 관찰하였다. 파형을 관찰하기 쉽게 VOLT/DIV와 TIME/DIV를 조절하면서 실험하였더니 실험결과를 오차 없이 얻어낼 수 있었다. 처음에는 우리가 실험을 너무 잘하나하고 생각했는데 이미 세팅을 해놓으셔서 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 단지 우리의 시각에 의존해서 실험 한 것이기 때문에 아주 미미한 값을 알 수 없다는 것이 아쉬운 점이었다.
다음은 구형파실험을 진행하였다. 구형파에 관한 실험을 하면서 HIGH 상태와 Duty Cycle이 어떤 용어인지 잘 몰라서 실험을 진행하는데 애를 먹었다. HIGH 상태는 구형파에서 가장 높은 곳이 얼마나 지속되는가를 나타내는 용어이다. 그리고 Duty Cycle은 HIGH 상태/주기로 항상 1/2 의 값을 가져야 한다. 이것은 다시 위의 실험 결과에 첨부한 사진을 보면 알 수 있듯이 구형파의 한 파형의 모습이 직사각형의 파이기 때문이다. 이 실험에서는 주파수가 높아짐에 따라서 간섭이 일어나서 제대로 된 구형파가 나오지 않았다. 주파수가 높아지면 간섭이 일어난다는 사실은 조교님이 말씀해주셔서 알게되었다.
리사주 방법을 이용한 실험에서는 주파수가 낮은 경우에 파형이 제대로 표시되지 않아 제대로 된 관찰을 하기가 어려웠다. 벌어진 사이가 너무 미세하여 도저히 눈으로 관찰할 수 없었다. 오실로스코프를 좀 더 좋은 것으로 사용하거나 혹은 파형을 크게 확대하여 미세한 차이를 관찰한다면 위상 값을 계산할 수 있을 것이다 그도 아니면 우리의 시력이 매우 좋거나...파형을 확대하는 시도를 하였으나 벌어진 사이를 확실히 보이게 확대하니 상의 전체모양이 스크린을 완전히 벗어나 그 비를 알 수 없기에 주파수 낮은 상태에선 관찰치 못했다.
이번 실험을 통해 오실로스코프 사용법과 설치 방법을 많이 알게 되었다. 단지 매뉴얼에 나와 있는 프로브 보정은 어떻게 하는지 확실히 몰라서 그 점이 매우 아쉬웠다.

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