[경희대/기초회로실험/A+결과보고서] 18강 RLC 직렬 공진 회로

소개글

"[경희대/기초회로실험/A+결과보고서] 18강 RLC 직렬 공진 회로"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 내용
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 느낀점
5. 오차 분석
6. 예비보고서 문제 풀이

본문내용

1. 실험 내용
(1) 직렬 회로의 공진 주파수를 실험을 통하여 구한다.
(2) 직렬 회로의 Q와 주파수 특성을 이해한다.
(3) Q와 반전력점의 주파수 폭을 이해한다.

2. 실험 이론
(1) 직렬 회로의 공진 주파수
교재의 그림18.1은 직렬 회로이다. 교류 전원의 주파수가 일 때, 과 의 리액턴스는 다음과 같이 정의된다.

직렬 회로의 공진 주파수 는 일 때의 주파수이다.

여기에서 의 단위는 Hz, L의 단위는 H, C의 단위는 F이다. 공진 주파수는 의 값에 영향을 받지 않음을 유의하라. 직렬 회로의 특성은 다음과 같다.
리액턴스의 전압 강하는 전류 와 리액턴스 의 곱과 같다. 전체 리액턴스 성분은 저항성 리액턴스와 유동성 리액턴스의 차와 같다. 직렬 회로의 임피던스 는 다음과 같다.

회로에서 일 때, 이 회로를 공진이라 부른다. 공진일 때 직렬 회로의 임피던스 Z는 최소이다 또한 전류 는 최대이다.

(2) Q와 주파수 특성
직렬 회로의 공진시 임피던스는 이 된다. 저항 은 공진 회로의 전류를 결정하게 된다. 또한 저항 과 인덕터의 리액턴스 은 회뢰의 질(quality)을 결정하게 되는데, 이를 Q라고 한다.

이면 과 의 값이 입력 전압 V보다 커지게 된다.
직렬 회로의 주파수 특성은 전압을 일정하게 유지한 채, 주파수를 변화시킴으로써 얻을 수 있다. 과 양단의 전압 과 를 측정하거나 전압 를 측정하여 주파수에 관한 그래프를 얻으면 주파수 특성을 구할 수 있다.

(3) Q와 주파수 폭
교재의 그림 18.2는 직렬 공진 회로의 주파수 특성 그래프이다. 곡선에는 세 개의 중요한 점이 나타나 있다. 이는 공진 주파수 과 및 이다. 과 는 곡선의 최대값의 70.7%에 위치한다. 이를 반전력점이라 하고 이의 주파수 간격은 이다. 이 주파수 간격을 회로의 주파수 폭이라고 하며, 주파수 폭 BW는 다음과 같다.

직렬 회로의 공진 주파수 은 R에 영향을 받지 않으나, Q는 R의 영향을 받는다. R이 증가하면 Q의 값은 감소하고, 주파수 폭은 증가한다. 또한 Q가 감소하면 L 양단의 전압 및 양단의 전압 가 감소하고 따라서 전류 도 감소한다.

참고 자료

없음