[결과]RLC교류회로

소개글

물리학 실험 RLC교류회로 결과 보고서입니다.

목차

1. 실험결과
(1) R, C, L 회로
(2) RLC 공명회로

2. 결과 및 토의
(1) R, C, L 회로
(2) RLC 공명회로 (* 전기용량 330인 콘덴서로 실험하였음.)

3. 참고문헌

본문내용

2. 결과 및 토의
(1) R, C, L 회로
[저항만의 회로]
- 전류의 최대값은 0.46A였다. 전압은 5.00V, 저항은 10 이었으므로, 이론적 전류의 최대값은 0.50A여야 하지만 이정도 오차는 기판 내에서 생긴 것으로 생각해도 별 상관 없을 정도의 크기이다. 그리고 저항만 연결된 회로에서는 전류의 위상이 바뀌지 않으므로 전압과 전류의 위상과 주기는 모두 같다.
[콘덴서만의 회로]
- 전류의 최대값은 0.32A였다. 콘덴서의 전기용량은 100이고, 전원은 5.00V이다. 콘덴서의 용량 리액턴스는 이므로 이론적 전류의 최대값은 0.314A로서 오차는 매우 작았다. 콘덴서의 전기용량이 아주 정확한 것이 아니기 때문에 이정도 오차는 생길 수 있다. 그리고 이 최대값은 전류의 진폭과 같은 의미를 가진다. 실험 결과 전류의 위상이 전압의 위상보다 느렸다. 이것은 미분방정식을 풀면 알 수 있는 결과로 이론적으로도 딱 들어맞는다.
[인덕터만의 회로]
- 여기서는 교류주파수를 차츰 올리면서 측정을 했는데 인덕터의 경우에는 주파수가 높아질수록 유도 리액턴스의 크기가 커진다. 이것을 직관적으로 이해를 하자면, 주파수가 높아지면 전류의 변화율이 커지고 그에 따라 전류의 흐름을 방해하는 유도기전력의 크기가 커지면서 저항이 커진다고 이해할 수 있을 것이다. 처음에 5.00V, 2000Hz 일 때 최대전류는 0.04A, 3000Hz 일 때 0.03A, 4000Hz 일 때 0.015A, 5000Hz 일 때 0.01A 였다. 여기서 유도 리액턴스의 값은 으로 진동수가 커질수록 리액턴스의 값은 커진다. 그런데 여기서 전류를 생각할 때에 유도 리액턴스만으로 생각해서는 안 된다. 왜냐하면 이때에는 이상적일 때가 아니라 인덕터의 저항이 있기 때문이다. 인덕터의 저항은 5.223 가량 된다. 이때에 회로에 작용하는 저항을 구하기 위해서는 임피던스를 생각해야 한다. 왜냐하면 이 인덕터는 이상적인 인덕터와 저항이 직렬로 연결되어 있는 것과 마찬가지 상황이기 때문이다. 즉 에서 R과 만이 존재한 것으로 생각하고 계산해야 한다.

참고 자료

일반물리학 개정4판 / Halliday, Resnick, Walker (고려대학교, 서강대학교 공역) / 범한서적