RL,RC,RLC.ppt

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목차

1. 실험목적
2. 실험준비물
3. 이론 개요

본문내용

1. 실험목적 직렬 저항-인덕터(RL), 저항-커패시터(RC), 저항-인덕터-커패시터(RLC) 회로에서 임피던스, 저항, 리액턴스, 위상의 관계를 이해한다. 2. 실험준비물 기판(breadboard), 직류 전원, 전압계, 전류계, 저항계, 함수발생기(FunctionGenerator), 저항 2.2㏀, 인덕터 100, 커패시터 0.1㎌ 각각 1개씩
3. 이론 개요
저항, 인덕터, 커패시터가 직렬로 연결된 회로의 특성을 알아보겠습니다. 여기서는 임피던스라는 개념이 필요한데 이것은 전류의 흐름을 방해하는 정도를 나타내는 것으로 저항과 비슷한 의미이고 옴의 법칙을 사용할 수 있습니다. 임피던스는 Z로 표기하고 이것의 크기는 저항(R)의 제곱과 리액턴스(XL)의 제곱을 더해서 제곱근을 한 것 (Z= )이고 위상은 리액턴스를 저항으로 나눈 후 아크탄젠트를 하면 구할 수 있습니다.
아크 탄젠트란? 쉽게말해 탄젠트의 역(逆)이다.(θ=tan-1 x)
(1)직렬 RL 회로의 임피던스와 위상
교류 회로에서 흐르는 전류를 방해하는 성분을 임피던스(Z)라 한다. 교류 회로에 옴의 법칙을 적용하면 (I=V/Z , V=I x Z, Z= V/I)가 된다.
그림 22-1
( x XL 측정용 회로
그림22-1에서 내부저항이 0이고 인덕턴스가 L인 인덕터의 임피던스는 XL이다
L= 8H , f= 60Hz라면
XL=2πfL = 6.28(60)(8)=3014Ω=3.014kΩ
V= 10v 라면 흐르는 전류는
I=V/XL, I = 10v/3.014k = 3.32mA
이다.
그림22-2. RL회로
그림22-2와 같이 인덕터와 직렬로 3kΩ의 저항을 연결하면 전류는 3.32mA 보다 적어진다. XL이 동일 하다면 흐르는 전류는 다음과 같다. 전류계를 이용하여 측정하면 전류는2.351mA이며 이때 임피던스는
Z= V/I = 10V/2.35mA = 4.253kΩ
이다.
그림 22-3.임피던스의 페어저 선도
페이저는 오일러 공식의 함수를 이용한 방법이다.
복소평면상의 실수값cosθ와 허수값sinθ을 교류회로의 정현파의 가감연산을 복잡한 삼각함수 연산이 아닌 복소수의 계산으로 대치시켜 연산하는 방법이다
R의 전류는 XL에 걸린 전압과 90º의 위상차를 보인다.교류전류와 교류전압은 페이저로 표시할 수 있다
페이저 R, XL, Z는 직각 삼각형을 형상하므로 피타고라스 정리가 성립한다.
각변의 길이 R, XL, Z 에 피타고라스 정리를 적용하면
Z2 = R2 + XL2 ,
이며 임피던스 Z는
여기에 식을 대입시키면

참고 자료

없음