[한양대 에리카 A+]RLC 회로 실험

목차

1. 실험 목적

2. 실험 이론
1) 저항형 회로
2) 용량형 회로
3) 유도형 회로
4) RLC 회로

3. 실험 방법

4. 분석 및 토의

5. 실험 결과

6. 과제용 질문 해결
1) inductor에서 큰 주파수의 신호가 가해질수록 저항효과가 커지는 이유
2) 각 주파수에 대해 측정한 를 이용하여 위상차를 구하는 계산과정

7. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
저항기, 유도기, 축전기 등 각 소자의 교류 전압에 대한 특성을 알아보고 교류회로에서의 전압과 전류 사이의 위상 개념을 이해하고, 교류회로에서의 임피던스에 대하여 알아본다.

2. 실험 이론
2.1 저항형 회로
저항형 회로는 교류기전력을 만들어내는 발전기와 저항을 포함한다. 저항에 걸려 있는 교류 퍼텐셜차의 진폭은 교류기전력의 전압과 같다. 수식 1과 수식 2를 비교하면 순수한 저항형 회로에서는 위상차가 0이라는 것을 확인할 수 있다. 두 위상이 같다는 것은 최대값과 최소값이 동일한 시간에 나타남을 의미한다. 이 때 저항에서 소비되는 에너지를 발전기가 회로에 공급하기 때문에 전류 진폭과 전압 진폭은 감쇠하지 않는다.

2.2 용량형 회로
용량형 회로는 축전기와 교류기전력을 발생하는 발전기를 포함하는 회로이다. 용량형 들이저항은 수식 3과 같다. 용량형 들이저항은 전기용량뿐 아니라 강제 각진동수에 따라 달라진다. 수식 4과 수식 5를 비교해보면 만큼 위상이 차이가 난다는 것을 확인할 수 있다. 전류가 퍼텐셜을 앞서간다. 즉, 전류가 퍼텐셜차보다 먼저 최대값에 도달한다.

2.3 유도형 회로
자기장을 만들기 위해 유도기를 사용한다. 유도기에 감겨 있는 도선에 전류를 흐르게 하면 유도기의 중간 부근 단면에 자기다발이 통과한다. 코일에 흐르는 전류가 시간에 따라 변하면 코일에 기전력이 유도되고 이때 전류가 변하는 모든 전류 고리에 코일에 유도기전력이 생긴다. 이를 자체유도라고 한다. 유도된 기전력은 자체 유도기전력이라 하며 Faraday의 유도 법칙을 따른다. 따라서 어떤 유도기라도 시간에 따라 전류가 변하면 자체 유도기전력이 발생한다. 유도기전력에 영향을 끼치는 것은 전류의 크기가 아닌 전류의 변화율이다.

참고 자료

일반물리학2/개정 11판/Jearl Walker 외 2명/253~259, 284~296pages/
유도기와 유도용량, 자체유도, 세 간단한 회로의 강제진동, 직렬 RLC 회로