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한국물리학회 새물리 새물리 제76권 제10호
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    초록·키워드

    본 연구는 열음향 자려진동 현상을 탐구하기 위한 라이케 관 실험 교구를 전기 가열 방식으로 개선하고, 전압·전류·온도를 실시간으로 계측할 수 있는 디지털 시스템을 구축하는 것을 목적으로 하였다. 기존 라이케 관 실험은 가스 버너를 열원으로 사용하기 때문에 화재 및 화상의 위험이 있으며, 가열조건의 정밀한 제어와 정량적 측정에 한계가 있다. 이에 니크롬선 가열망을 제작하고 전압과 전류를 연속적으로 조절하여 공급 전력을 측정할 수 있도록 하였으며, 온도센서를 이용하여 가열부 주변의 온도를 실시간으로 측정하도록 설계하였다. 또한 관의 기울기를 임의의 각도로 연속 조절할 수 있는 장치를 적용하여 가열된 공기의 대류와 관 내부 공기의 진동에 따른 음향 특성 변화를 정량적으로 탐구할 수 있도록 하였다. 이를 통해 기존의 불꽃 가열 방식보다 안전하고 정밀한 실험 환경을 구축하고, 열음향 현상의 물리적 메커니즘을 효과적으로 탐구할 수 있는 실험 교구를 개발하였다.

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