직렬 RLC회로의 주파수응답과 공진주파수

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 실험결과
1) 실험 1 : 직렬 RLC회로의 공진주파수
2) 실험 2 : 직렬 RLC회로의 주파수응답

3. 실험 교재 고찰
1) 직렬 RLC회로의 공진주파수를 설명하시오)
2) 공진시 저항에 걸린 전압이 5Vpp와 다른 이유를 설명하시오)
3) 실험에서 사용한 회로의 공진시 임피던스는 얼마인가?
4) 표 52-1에서 측정한 공진주파수와 공진주파수의 계산값을 비교하시오)
5) 직렬 RLC회로에서 R과 L을 고정시키고 C를 변화시킬 때 공진주파수의 변화를 설명하시오)
6) 그래프 용지에 주파수 대 Vc의 그래프를 그리시오) 수평축은 주파수, 수직축은 Vc를 표시하시오) 공진주파수에서 그래프까지 수직으로 점선을 긋고 공진주파수를 기재하시오)
7) 주파수응답 측정시 함수발생기의 출력을 일정하게 유지하는 이유를 설명하시오)

4. 느낀 점 및 잘못된 점

본문내용

1. 실험목적
* 1.직렬 RLC회로의 공진주파수 fR을 실험적으로 확인한다.
* 2.직렬 RLC회로의 공진주파수 fR은
* f_R=1/(2π√LC)
* 임을 실험적으로 확인한다.
* 3.직렬 LC회로의 주파수 응답곡선을 실험적으로 결정한다.

<중 략>

3. 실험 교재 고찰
1.직렬 RLC회로의 공진주파수를 설명하시오.
1) 직렬 RLC회로의 임피던스는
Z=√(R^2+〖(X_L-X_C)〗^2 )
로 구해진다. 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스의 크기가 같아질 때를 공진이라고 한다. 또한 이때의 주파수를 공진주파수라고 한다. 공진주파수는
f_R=1/(2π√LC)
로 구해진다. 공진주파수에서 XL¬-XC=0이 되어 임피던스는 최소가 되고 이때 전류는 옴의 법칙에 따라 최대가 된다. 주파수를 공진주파수로 설정함으로써 공진회로를 만들 수 있고 이러한 회로는 특정주파수 대역을 통과시키거나 제거하는 필터나 주파수 특성을 이용하여 공진주파수에서 회로를 발진영역으로 보내는 발전기에 사용할 수 있다.
2.공진시 저항에 걸린 전압이 5Vpp와 다른 이유를 설명하시오.
2)이 실험에서 인가전압은 2.5Vp=1.7678Vrms이며 실험결과는 1.4248Vrms이다. 실제 측정되는 전압은 이론적인 전압보다 낮은 값인 것을 알 수 있다. 이론적으로 공진시 저항에 걸린 전압은 최대가 되고 이 전압은 전원전압과 같아야 한다. 하지만 측정과정에서 구해진 공진주파수는 54kHz로 이론적인 공진주파수와 오차가 발생한다. 그 이유는 DMM을 통해 Vrms를 측정하는 과정에서 측정기기에 의한 오차가 발생하는데 이 값은 오실로스코우프 파형을 보고 측정자에 의한 오차보다 대체로 큰 수치를 나타낸다. 또한 회로의 여러 소자들의 오차와 코일의 자체저항에 의해 정확한 공진주파수의 측정을 하지 못하였기 때문에 이러한 오차가 발생한다.

참고 자료

없음