실험7-RLC공진회로(예비)

소개글

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목차

실험목표
실험원리

본문내용

1. 실험 목표
1. 공진, 공진 조건(공진 주파수), Q-factor 등의 개념을 실험을 통하여 터득한다.
2. 공진이 RLC 회로의 임피던스에 미치는 영향을 실험을 통하여 확인한다.
3. 공진에 따른 임피던스의 변화를 이용한 필터 회로의 동작 특성을 측정함으로써 이러한 종류의 필터 설계 능력을 기른다.
4. 주파수 응답과 과도 응답 사이의 상관 관계에 대한 이해를 증진시킨다.

2. 실험 원리
※ LC 공진회로

<LC 직렬 공진회로와 병렬공진회로>
LC 직렬 공진회로에서 입력은 정현파 전압으로, 출력을 LC에 흐르는 전류로 정하면 정상 상태에서 전류는 가 된다. 여기서 I, V는 각각 전류와 전압원 전압의 phasor이다. 식에서 ω=ω0=(LC)-1/2이면 전류가 무한대로 커짐을 알 수 있는데, 이 현상을 기계적인 진동의 경우와 마찬가지로 공진이라 하며, 이 때의 주파수 f0 = ω0/2π = 1/{2π(LC)1/2}을 공진 주파수라고 한다.
inductor와 capacitor가 직렬로 연결되어 있으면 두 소자에 흐르는 전류가 같다. 따라서 inductor와 capacitor 사이에서 전력의 완전한 교환이 일어나려면, 두 소자의 에너지 저장 능력이 같아야 하며, 이는 임피던스의 크기가 같아 전압의 크기가 같아야 함을 의미한다. 이 공진 조건에 따라 공진 주파수는 inductor와 capacitor의 임피던스 크기가 같게 되는 주파수가 된다. 공진 주파수에서 일단 정상상태에 들어서면, 전력의 교환은 inductor와 capacitor 사이에서 일어나며 전원으로부터는 전력을 공급받지 않는다. 즉 에너지가 inductor와 capacitor 사이에서만 왔다 갔다 할 뿐, 전원으로부터는 아무런 전력도 받지 않는다는 것이다.

참고 자료

없음