[일반물리실험][물리실험]RLC 교류회로의 임피던스 측정 -결과보고서

소개글

RLC 교류회로의 임피던스 측정실험의 결과 보고서 입니다.
이 보고서가 몇점인지는 모르겠지만 해당학기에 A 받았습니다.
다른 보고서들도 올리겠습니다.
많이 받아가시고, 참고하셔서 좋은 점수 받으시기 바랍니다.
평점도 좋게 주시면 감사드리겠습니다.(그래야 사이트에 수수료를 덜 내거든요.)

목차

5. 실험결과(표 포함.)
(1) R-L 회로
(2) R-C 회로
(3) R-L-C 회로
6. 결론
7. 토의 (오차요인, 질문 답)
8. 참고문헌

본문내용

6. 결론
이 실험은 RLC 교류 회로에서의 임피던스와 위상을 측정하고 그 개념을 이해하기 위한 실험이었다.
임피던스란 교류회로에 있어서 전류가 흐르기 어려움을 나타내는 양으로 단위는 Ω, 기호는 Z 가 쓰이며, 전압 E에 의해서 흐르는 전류를 I라고 하면 Z=E/I가 된다.
이 실험에서 우리가 측정한 위상각()은 전류 It에 대한 전원 전압 Vt의 위상각이다. 즉 전원 전압이 전류를 앞서가는 각도이다.
이론적으로 교류 전원과 저항만이 연결되어있을 때 전류의 위상은 전압의 위상과 같다. 그리고 교류 전원과 코일만 연결되어 있을 경우 때 전류의 위상이 전압의 위상보다 (90°)만큼 느리다. 또 축전기와 교류 전원만 연결되어 있을 경우에는 전류의 위상이 전압의 위상보다 (90°)만큼 빠르다. R-L, R-C, R-L-C 각각의 회로에 맞게 벡터합을 사용하면 위상각을 구하는 공식이 나온다.
공식을 이 실험에 적용했을 때, R-L회로에서는 48°, R-C회로에서는 -16°, R-L-C회로에서는 40° 정도의 위상각을 나타냈다.

이론적으로 이 실험에 구해져야 하는 값들은 실제 사용되었던 R=100(Ω), C=94(), L=0.1(H)이다.
이 값들을 구하기 위해 측정기를 사용하여 It, VR, VL, VC를 측정하였다. 하지만 이 측정기를 이용해서 구해진 값들에서 오차가 발생하였다. 5.1 데이터 표를 보면 R과 C값은 그런대로 실제 값과 비슷하게 나왔다. 하지만 L 값의 경우 0.3이 나와 많은 오차가 발생하였다.
그리고 임피던스(Z)의 경우에도 100 부근의 값이 나오는게 이론적이지만, (1), (3) 실험의 경우 200 정도의 값이 나타났다. 따라서 이론값과 심한 오차가 나타났다는 것을 알 수 있었다. 하지만 (2) 실험의 경우에는 정상적으로 113정도의 임피던스 값이 나타나서 오차 이유를 생각할 수 있게 했다.
실험 (1)의 공식과 실험 (2)의 공식, 그리고 실험 3의 공식이 실험적으로는 성립되지 않음을 알 수 있다. 실험 (1), (3)의 공식의 경우 오차가 70%이상 나는 경우도 발생하며 공식이 적용된다고 할 수 없었다. 하지만 실험(2)의 경우에는 15% 정도의 오차를 나타냈다.
따라서 이번 실험에서 실험 (1), (3)의 경우는 어떠한 요인에 의해 실패했다고 생각할 수 있다.

참고 자료

이공학도를 위한 물리학 실험(성균관대학교 출판부) p.229~p.238
텍스트 물리Ⅱ(디딤돌) p.216~p.223
대학 물리학Ⅱ((주)북스힐) p.914~p.916