결과 보고서 - 패러데이 유도법칙, AC 발전기, 전자파 속력

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결과 보고서 - 패러데이 유도법칙, AC 발전기, 전자파 속력에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

관측한다.
2) 위의 모습처럼 실험을 구성하고, 자석을 돌리면서 유기되는 전압을 측정한 결과 다음과 같다.
자석을 손으로 돌리다 보니, 완전히 고른 정현파 형태의 유도전압을 얻지 못했고, 지금에 와서 자료를 보니 결정적으로 sample율 낮아 그래프가 뽀족뽀족 하게 나왔다. 9장 실험을 하면서 가장 큰 실수를 한 점이 바로 이점이다. 샘플률을 초당 10개로 했는데 그래프의 형태로 보아 초당 50개 이상으로 설정하고 전압을 측정하였으면 지금보다 더 둥글고 깨끗한 정현파 전압을 측정했으리라 생각된다. 위의 그래프를 fitting하면 다음과 같다.
이를 보면 알 수 있듯이, 첨두간 값은 0.02V, 전압진폭은 0.0107V, 각속도는 21.35 rad/s, 주파수는 3.4Hz 이다. 두 번째의 그래프를 보면 직접 측정한 각속도는 20.70 rad/s 로 측정한 전압을 fitting 해서 얻은 각속도와 거의 동일하다. 따라서 각속도는 대략 21 rad/s 보면 될 것 같다.
<결론 및 자기평가> 실험을 하는 과정에서 착오가 있어서 샘플률을 너무 낮게 설정하여 고른 정현파 파형을 얻어내지 못한 것이 아쉬운 실험이다. 하지만 측정한 전압을 fitting 해본 결과, 미궁에 빠질뻔한 진폭과 주파수 등등의 정보를 얻어 낼 수 있었고, 이런 실수를 통해서 실험을 하는 테크닉을 하나씩 하나씩 늘려가는 것 같다. 그리고 가장 중요한, 이런 형태의 발전기를 통하여 교류 전압을 얻어 낼 수 있음을 확인 할 수 있는 실험이었다.
실험 C. 전자파의 전파속력 측정
1) 이번 실험은 다음과 같이 실험을 구성하고, 3m 길이의 한쪽 끝이 open 된 동축케이블에 펄스파를 인가하여 반사되는 전압을 측정하여 이때의 time delay 로
의 관계를 이용하여 동축선에서의 전자파의 전파속력을 측정하는 것이 이번 실험 목표이다.
2) 이때 오실로스코프로 측정한 신호는 다음과 같다.
왼쪽의 사진을 보면, 반사파는 작은 눈금으로 3.1 칸, 즉 31ns 정도의 time delay가 생긴 것을 확인 할 수 있다. 따라서
m/s
이런 과정을 통하여 통축선에서의 전자파의 전파속력은 위와 같음을 구할 수 있다.
**반사파의 크기가 줄어든 것은 동축선을 왕복하면서 동축선의 저항성분에 의하여 감쇄를 일으켰기 때문이다.
3) 동축선에서 전자파의 전파 속력을 안다면, 이와 같은 방법으로 미지의 길이의 동축선의 길이를 알 수 있다. 또한 이를 조금 응용하면, 이런 전송선을 이용하여 신호나 전압을 보낼 때, 이 전송선이 파손되었다면 이런 방법을 통하여 전송선이 끊어진 지점을 찾을 수 있다.
4) , 굴절률 n=1.5
<결론 및 자기평가> 전자파의 전파속력을 측정하는 것은 결코 쉬운 일이 아니다. 그런데 이런 방법으로 이렇게 간단하고도 정확하게 전자파의 전파속력을 측정해 내는 실험을 소개해 놓다니 놀랍고도 신기할 따름이다. 이번 실험은 개념도 잘 알고 있어야겠지만, 실험 장비를 다루는 솜씨 또한 있어야 이런 실험을 설계 할 수 있는데 그런 점에서 한가지 배워가는 실험이 되었다.

키워드

패러데이 유도법칙,   AC 발전기,   전자파 속력,   패러데이 유도법칙 응용,   AC 발전기의 작동원리