아주대학교 기초전기실험/기전실/ 실험 AC 4 예비보고서

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리
1) 유도 리액턴스
2) 용량 리액턴스

3. 실험 도구와 실험 과정

4. 예상 측정값

5. 브레드 보드 예상도

6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 DC와 달리 AC에서는 저항 소자들 ( R/L/C )의 저항 값, 정확히는 리액턴스와임피던스가 주파수와 갖는 관계를 확인한다. 이론과 같다면 인덕터의 리액턴스는 주파수가 증가함에 따라 선형적으로 증가할 것이고, 커패시터의 리액턴스는 주파수가 증가함에 따라 비선형적으로 감소할 것이다. 이를 확인하는 것으로 수학적 기술 방법이 유효함을 확인하고 검증하여 체화하는 것을 목적으로 한다.

2. 실험 원리
1) 유도 리액턴스
R-L-C가 포함된 회로에 교류전원을 연결하면 DC와 달리 리액턴스, 임피던스라는 개념이 기존의 레지스턴스를 대체하는데, 위의 그림과 같이 R-L로만 회로가 구선되는 경우, 유도 리액턴스라는 것이 생긴다. 이는 앞서 말했듯, 레지스턴스를 대체하는 개념이므로 단위 을 사용한다. 유도 리액턴스는 수학적으로 그 값을 기술할 때, 이라고 나타낸다. 즉, 주파수의 크기에 비례하여 증가한다는 것이다. 정리하자면, 유도 리액턴스는 인덕턴스 L과 주파수 w에 비례하므로 일정전압이 인가된 경우, 유도 리액턴스가 클수록 회로에 흐르는 전류는 감소한다. 이는 주파수 f가 높아질수록 전류는 코일을 통한 흐름이 어려워진다는 것이므로, 이후 여러 주파수의 신호전압이 인가되는 회로에서 고주파의 신호전류가 흐르는 것을 억제하는데 유도 코일을 사용하게 된다. 또, 직류에서 리액턴스는 존재하지 않는데, 전류값이 교류와 달리 파형을 그리며 변하지 않으므로 이 성립하여 전압 강하도 동시에 0이되기 때문이다.

참고 자료

방성완, 『처음 만나는 회로이론』, 제1판, 2016, p 154-207
김종오 외 3인 공저, 『알기쉬운 회로이론』, 제12판, 2019, p 95-103, 148-152