계명대 (일반 물리 및 실험) RC회로 보고서 A+

목차

1. 실험목적 및 배경이론
2. 실험이론
3. 실험결과
4. 고찰
5. 질문과 답

본문내용

1]실험목적
• 축전기의 원리를 이해한다.
• RC 회로의 동작 원리와 기능을 이해한다.

2]배경 및 이론
• 축전기는 전기 회로에서 다양하게 사용되는 장치로서, 예를 들어, 라디오 수신기에서 주파수를 조정하거나, 자동차 점화계에서 스파크를 제거할 때 또는 전기 플래시에서 순간 방출을 위해 짧은 기간 동안 에너지를 저장하는 데 사용된다. 축전기의 일반적인 구조는 양극판(anode)과 음극판(cathode)과 그 사이에 전기용량을 증가시키기 위한 유전물질(dielectric)이 들어가 있는 형태로 구성 되어 있다.
• 일반적으로 평행 판 축전기의 전기용량은 아래의 식으로 주어진다.
• 축전기의 양극판에 양의 전하가 대전이 되고 음극판에 음의 전하가 대전이 되는 과정을 충전이라고 한다. 충전과정은 아래의 그림2에 나타나 있다. 전지를 포함하는 전기회로에 축전기가 연결되면 축전지의 양극판에서 전자들이 도선을 따라 음극판으로 이동한다. 이때 전자를 잃은 양극판으로 양으로 대전이 되고 전자를 얻은 음극판은 음으로 대전이 된다. 양극판과 음극판 사이의 전위차가 전지 양단의 전위차와 같아지면 더 이상 전자는 이동을 하지 않고 이 경우 완전히 충전되었다고 한다.
• 축전지가 완전히 충전된 상태에서 전지를 제거하면 음극판에서 양극판으로 전자가 이동하며 이러한 현상을 방전이라고 한다.
• RC회로는 그림4와 같이 축전지와 저항으로 이루어진 회로이며 전류의 크기가 시간에 따라 변화한다. RC회로는 전원공급장치의 필터로 쓰인다.
• RC회로는 충 방전을 통하여 전파정류 된 출력전압의 떨림 현상을 보상한다. 충전 시 축전기의 전하는 시간에 따라 증가하며 아래의 식으로 표현된다.
• 방전 시 축전기의 전하는 시간에 따라 감소하며 아래의 식으로 표현된다.
• 시간상수(τ=RC)는 충전을 시작하여 최댓값의 63.2%의 전하가 충전될 때까지 걸리는 시간 혹은 방전 시 축전기의 전하가 최댓값의 36.85%까지 방전 될 때까지 걸리는 시간이다.

참고 자료

없음