[일반물리학실험] 함수발생기 결과 리포트

소개글

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목차

1. 측정값
2. 실험 결과
3. 질문 및 토의
4. 결론 및 검토
5. 참고문헌 및 출처

본문내용

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전류 = (전압)/(저항), 즉 (전압)/(임피던스) 이다.
진동수, 즉 주파수가 증가하면, 그 회로의 전체 리액턴스 성분이 양이라면 임피던스는 코일에서처럼 증가하고 전압은 떨어진다. 반대로 음의 리액턴스라면, 축전기에서처럼 주파수가 증가하면 임피던스가 떨어져서 전압은 증가하게 된다.
(4) 리액턴스와 임피던스의 의미를 Ohm의 법칙과 비교하여 설명해보자.
임피던스란 교류신호의 전압과 전류의 비 또는 E field와 H field의 비를 말한다. 저주파에서는 저항이라는 개념으로 주로 부하(load)가 설명되지만, 고주파에서는 L과 C와 같은 저장성 소자가 요소의 역할이 커지기 때문에 임피던스를 통해 부하를 걸게 된다.
리액턴스는 임피던스 Z = R + j X 의 허수부 X를 의미하며, 결국 L과 C에 의한 교류성 저항성분을 의미한다.
X = ωL - 1 / ωC
이것은 결국 교류주파수에 따라 그 크기값이 바뀌는, 교류저항성분을 의미한다.
또한 이것은 Resistance R처럼 단순히 열에너지로 소모시켜버리는 것이 아니라, L은 자기장으로, C는 전기장으로 에너지를 축적해두는 것이기 때문에 무손실성 저항이다. 다만 결국 원래 흘러야 할 신호가 전기장/자기장으로 축적되어 버려 정체되기 때문에 결국 손실된 것으로 보고 저항성분으로 분류되는 것이다.
(5) 각 실험에서 최소 제곱법을 이용해서 그래프의 기울기를 구하고 저항 인덕턴스 전기용량 임피던스 를 구하는 과정을 보이시오.
식 (25.11)~(25.13)을 정리하면 가 된다. 각 그래프의 기울기는 이므로 은 그래프의 기울기에 를 나누어주고 는 기울기에 를 곱한뒤 역수를 계산하면 저항, 인덕턴스, 전기용량 을 구할 수 있다.
임피던스는 식(25.16)을 통해서 구할 수 있다.
= ,
(단, I(mA))
(R-L-C)
가 된다. 각 그래프의 기울기는 이므로 은 그래프의 기울기에 를 나누어주고 는 기울기에 를 곱한 뒤 역수를 계산하면 저항, 인덕턴스, 전기용량을 구할 수 있다.
4. 결론 및 검토
이번 실험의 목표는 함수 발생기를 사용하여 bread board에 저항과 코일, 콘덴서를 연결하여 저항, 인덕턴스, 전기용량를 각각 측정하여, 직렬 회로의 임피던스를 구하는 것이었다. 여기서 임피던스란 교류 회로에 있어서 전류가 흐르기 어려움을 나타내는 양을 말한다.
저번의 실험과 과정은 비슷했기 때문에 실험은 쉽게 할 수 있었지만, 일반물리학2 강의시간에 이론적으로만 배웠고 내용이 조금 어려워서 이해하는데 시간도 오래 걸리고 실험에 여러모로 어려움이 많았다. 그리고 값만 바뀌고 실험방법은 똑같았기 때문에 여러 번 실험하다보니 조금 집중력이 떨어졌다. 그래도 조교님의 설명을 들으며 이해하면서 차근차근 실험을 하였다.
이번실험을 통해 회로의 임피던스를 알게 되었으며, 각 단자의 사이 관계도 알게 되었고, 저번실험인 직류회로와의 차이점도 알게 되었다. 직접 실험을 해보니 이론적 이해뿐만 아니라, 경험적인 이해도 하게 되어 많은 도움이 되었다.
5. 참고문헌 및 출처
일반물리학 교재
구글

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함수발생기,   함수발생기 결과,   일반물리학실험