무학과 방인혜신소재공학과 이건민재공학과 이산업경영학과 이정현

Ab t t Abstract

Principles and theories Principles and theories

Our circuit

Making Procedure

Design

R f Reference

실험 목적:LC 공진회로를 이용하여 전파를 검출할 실험 목적:LC 공진회로를 이용하여 전파를 검출할수 있는 광석라디오 (crystal radio)를 제작할 수있다있다.

광석라디오: 건전지가 필요 없어 경제적이다.광석라디오 건전지가 필요 없어 경제적이다

특정 주파수의 전파를 수신하기 위한 LC 공진회로를 직접 설계 및 제작 함으로서 LC 공진회로를 통한 전자기에너지와 전기에너지의 상호전환과정을이해할 수 있다.

도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도 도체의 주변에서 자기장을 변화시켰을 때 전압이 유도되어 전류가 흐르는 현상

I IV1=-N1*dØ/dtV2=-N2*dØ/dt (유도 기전력) I1 I2V2= N2 dØ/dt (유도 기전력)

V1/V2=N1/N2 ~P=V1I1=V2I2

V1

V1/V2=I2/I1

L과 C가 공존하는 회로 L과 C가 공존하는 회로

키르히호프 법칙에 의하여 ΣV = 0

-Q/C – L*dI/dt = 0 , I=dQ/dtL*d2Q/dt2 Q/C 0L*d2Q/dt2 + Q/C = 0d2Q/dt2 + Q/LC = 0Q/ Q/

ω2 = 1/LC → ω = 1/√LC f = ω/2π = 1/2π√LC (공진주파수)

Filter Filter ◦ Low Pass Filter : 저주파-통과 / 고주파-차단◦ High Pass Filter : 고주파-통과 / 저주파-차단High Pass Filter : 고주파 통과 / 저주파 차단

V(V)

Vout fc = R/2πL Vout/√2

f(Hz)fc

P형 반도체와 N형 반도체의 접합체 P형 반도체와 N형 반도체의 접합체 P에서 N의 한쪽방향으로만 전류가 흐른다.

P형 N형

(+) (-) 교류를 직류로 변환시킴정류작용- 정류작용

고주파 안의 음성신호 검출고주파 안의 음성신호 검출- 검파작용

동조회로 검파회로

안테나다이오드

L1 L2

다이오드

L1 L2

저항

가변콘덴서

접지크리스털

N1:N2=10:5리 털

이어폰

신호발생기, 멀티미터, 오실로스코프, 브레드보드,

750 인터페이스, 데이터스튜디오

크리스털이어폰

두루마리 휴지 심, 철심

에나멜선 에나멜선

알루미늄 판

게르마늄 다이오드 (1N34A)

저항

아크릴판

접지판 그 밖의 공작용 물품 접지판 그 밖의 공작용 물품……

투자율(철심):8.75*10-4 H/m

L1=2.1991 mH감은 횟수:10회

철심의 길이:5cm철심의 길이:5cm

철심의 단면적 넓이: π(2cm)2

투자율(공기):1.26*10-6 H/m

L2=1.9792 μH감은 횟수:5회

원통의 길이:2cm원통의 길이:2cm

원통의 단면적 넓이: π(2cm)2

n=2 (판의 개수)A=πr2/2(m2)A=πr /2(m ) r=5.8cmθ d: 두판 사이의 거리

(=0 5cm)A (=0.5cm)A

C=є0r2 (π-θ)/2d5 9543 ( θ) pF=5.9543 (π-θ) pF

V(V) fc = R/2πL2

Vout

fc R/2πL2

R=2πL2fcVout/√2

R 2πL2fc

fc>1107kHz

f(Hz)fc1107kHz

A~

AZ=(1/{(1/ωL)-ωC})i + R

Z = √{R2 + (ωL/(1-ω2LC))2}

I(A) f = 1/2π√LC

Zc=ZL , ωL=1/ ωC Z=∞

I =V/Z=V/ ∞ → 0

F(Hz)

A~

AZ = √{R2 + (ωL-(1/ωC))2}√{ ( ( / )) }

I(A) f = 1/2π√LCI(A) f = 1/2π√LC

Zc=ZL , ωL=1/ ωC Z=R

I =V/Z=V/R → MAX

F(Hz)

1주차 (10/3 ~ 10/7):Crystal Radio 실험계획서(확정)제출및 PPT발표

2주차 (10/10 ~ 10/14):LC공진회로의 공진주파수를 측정하고 이론값과 비교. 그 후 회로를 구성하고 안테나를 연결한다.

3,4주차 (10/17 ~ 10/28):중간고사 and RL Low Pass Filter를 만들고 연결한다.

5주차 (10/31 ~ 11/4) : 회로완성 및 검토, 케이스 디자인, LC 공진회로와 Filter를 연결 후 소리가 들리는지 확인

6주차 (11/7 ~ 11/11) : 산출물시연 및 포스터 발표 (디자인완성)

7주차 (11/14 ~ 11/18) : 광석라디오 최종보고서 제출

물리학과 육실험실 물리학과 교육실험실

(http://edulab.postech.ac.kr)p p

David Holiday, General Physics, 범한서적 2006

David J. Griffiths, 기초전자기학, 진샘미디어, 20062006

학생과학기술사 편집부, 007기초 공작집 시리즈1, 서울도서산업사, 1983

주파수 조절나사

안테나크리스탈이어폰

안테나