직병렬 교류회로와 주파수특성 실험 예비보고서

소개글

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목차

1. 개요
2. 교류회로에서의 계산
3. 임피던스의 주파수특성
4. 실험기기
5. 예비보고서
6. 실험순서

본문내용

1. 개요
교류회로에서 저항, 인덕터, 그리고 커패시터가 직∙병렬로 접속된 경우 임피던스와 전압, 전류를 실험적으로 구해보고 이를 통해 교류회로에서 역시 직류회로와 같이 옴의 법칙, 키르히호프의 법칙 등 기본 회로법칙이 그대로 적용됨을 확인한다. 또한 회로 임피던스가 주파수에 따라 변화함을 확인하고 이를 대수그래프로 나타내는 방법을 익힌다.

3. 임피던스의 주파수특성
임피던스의 주파수에 대한 변화
위의 예에서 계산한 임피던스는 어느 한 주파수에서만 성립하는 값이다. 회로에 인가되는 전원의 주파수가 달라지면 커패시터와 인덕터의 값이 일정하다 하여도 그 리액턴스 값은 달라지므로 전체적인 임피던스의 크기 및 임피던스 각도가 변화하고 이에 따라 전원에서부터 흐르는 전류의 크기 및 위상도 변화하게 된다. 이렇게 임피던스가 주파수에 따라 변화하는 것을 임피던스의 주파수특성이라 한다.
각 개별소자의 주파수 특성을 보면, 우선 저항은 주파수와 무관하게 항상 일정한 값을 유지한다. (실제로는 소위 표피효과에 의해 주파수가 높아지면 저항 값도 약간 높아지지만 대부분의 실용적인 계산에서 그 효과는 그다지 현저하지 않다) 다음으로 인덕터는 주파수가 높아지면 임피던스가 주파수에 비례하여 상승한다. 이는 인덕터는 낮은 주파수의 전압에 대해서는 낮은 임피던스로서 작용하지만(즉 전류를 잘 통과시기지만) 높은 주파수에 대해서는 큰 임피던스로 작용함(전류를 잘 통과시기지 않음)을 의미한다. 반대로 커패시터의 임피던스는 주파수에 반비례하며 낮은 주파수에서 큰 임피던스로 작용하고 높은 주파수에서 작은 임피던스로 작용한다. 이러한 특성을 그림 2에 나타내었다.

대수그래프로 표현된 주파수특성
일반적으로 아주 낮은 주파수에서 아주 높은 주파수까지의 변화범위 내에서 임피던스가 변화하는 것을 나타내는 데에 있어서는 위와 같이 단순한 임피던스 대 주파수의 그래프로 나타내는 것보다는 상용로그를 취한 대수그래프(logarithmic graph)가 자주 사용된다.

참고 자료

없음