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LabVIEW를 활용한 기초물리실험

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책소개

이 책은 전기 및 전자공학을 전공하지는 않지만 이들의 기본지식 및 응용을 필요로 하는 물리 또는 이공 기초학문을 전공하는 학생들을 위해 저서 되었다. 전공실험에서 필요한 기초적인 회로구성 및 컴퓨터를 활용한 실험수행에 필요한 기초개념의 이해와 함께 이를 응용할 수 있도록 구성되었다.

저자는 물리학 및 이공 기초학문 분야의 학생들의 실험지도를 위해 여러 실험 책들을 활용하면서 보다 우리 실정에 맞는 실험교재의 개발이 필요하다고 인식하여 왔다. 따라서 국내에서 비교적 쉽게 구할 수 있는 실험장비와 부품을 이용하여 데이터를 구하고 분석할 수 있도록 노력하였다.

많은 실험들이 컴퓨터와 전자기기들을 간단히 연결하여 데이터를 구하는 동시에 분석도 어느 정도는 자동화되어 학생들이 그 중간에 숨어 있는 개념의 이해에 소홀해지는 점이 있는 것 같다. 이 책에서는 기본개념으로부터 컴퓨터를 활용한 실험을 수행하도록 함으로서 학생들이 보다 생각하면서 실험을 수행하는 능력을 키우도록 노력하였다. 기본개념의 이해 없이는 새로운 제품을 개발하지 못한다는 것은 주지의 사실이다. 따라서 기본개념을 바탕으로 물리학 및 이공 기초학문을 수행하는 학생들에게 꼭 필요하다고 생각되는 실험을 수행하도록 하였다. 또한 간단한 프로그램을 학생들이 스스로 작성하여 실험할 수 있도록 Labview 프로그램을 활용한 실험들도 첨부하여 고전적이면서 현대적인 실험을 수행할 수 있도록 실험내용을 구성하였다. 실험을 하다보면 많은 참고문헌 및 자료가 필요하므로, 실험수행에 필요한 기본개념의 설명을 통하여 학생들에게 개념 및 실험수행에 도움이 되도록 노력하였다.

목차

실험 01 실험에 필요한 기초자료 ··································································· 1

실험 02 오실로스코프 I ·················································································· 9

실험 03 오실로스코프 II ··············································································· 17

실험 04 정류용 다이오드와 고속 스위칭 다이오드 ··································· 26

실험 05 안정되지 않은 전원장치 ································································· 30

실험 06 IC를 이용한 안정된 전원장치 ······················································· 44

실험 07 IC 741을 이용한 반전, 비반전 증폭기 ········································· 51

실험 08 연산증폭기를 사용한 능동필터회로 ··············································· 58

실험 09 연산증폭기의 응용: 전류-전압 변환기, 미분 및 적분회로 ······· 72

실험 10 RLC직렬회로의 특성분석 및 공명진동수 측정 ························· 81

실험 11 다이오드를 이용한 리미터와 클램프 회로 ··································· 95

실험 12 광전소자의 특성 및 응용 ····························································· 103

실험 13 온도에 따른 물체의 저항 측정 ···················································· 113

실험 14 랩뷰를 이용한 RC-직렬회로에서의 충전 및 방전 ··················· 115

실험 15 랩뷰와 온도센서를 이용한 온도측정 ··········································· 124

실험 16 랩뷰를 이용한 패러데이 법칙 실험 ············································ 141

실험 17 랩뷰와 초음파센서를 이용한 거리측정 ······································· 145

실험 18 랩뷰와 가속도센서를 이용한 감쇄조화진동 실험 및 분석 ······· 154

실험 19 랩뷰를 이용하여 순차적으로 LED 켜기 ····································· 167

실험 20 랩뷰를 이용한 스텝모터 구동 ······················································ 177

실험 21 랩뷰를 이용한 시간영역과 주파수영역에서의 소리 분석 ········· 188

실험 22 랩뷰를 이용한 맥놀이현상 측정 및 분석 ··································· 198

실험 23 포토다이오드와 포토트랜지스터의 특성 ····································· 203

실험 24 랩뷰와 광센서를 이용한 빛의 회절과 간섭 ······························· 212