기초전자실험 with PSpice 실험19 RLC회로와 공진

소개글

"전기회로기초실험 실험19 RLC회로와 공진"에 대한 내용입니다.
모든 실험과정과 측정값을 사진으로 첨부하였습니다.
만점을 받은 보고서입니다. 유용하게 사용하시기 바랍니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 원리
(2-1) RLC 직렬회로
(2-2) 공진주파수f _{C}
(2-3) RLC 병렬회로
(2-4) 공진주파수 f _{C}

3. 실험기구 및 재료

4. 실험방법
(4-1) RLC 직렬회로
(4-2) RLC 병렬회로

5. 실험 결과, 측정값
(5-1) RC 직렬회로
(5-2) RL 병렬회로

6. 결과에 대한 논의와 고찰
(6-1) <표 1>에서 공진주파수의 이론값과 실험값을 비교하고, [%]오차를 구하라. 오차가 10%이상이라면, 그 원인이 무엇인지 설명하라.
(6-2) RLC 직렬회로가 공진할 때 V _{LC}는 최소가 된다. 그 이유를 설명하라.
(6-3) <표 1>에서 f _{r1} -2[KHz]일 때, 위상이 앞선 파형은 어느 것인가? 또한 위상이 앞선 이유를 설명하라.
(6-4) <표 1>에서 f _{r1} +2[KHz]일 때, 위상이 앞선 파형은 어느 것인가? 또한 위상이 앞선 이유를 설명하라.
(6-5) RLC 병렬회로가 공진할 때 i _{L+C}는 최소가 된다. 그 이유를 설명하라.
(6-6) <표 2>에서 전류i _{L}과 i _{C}는 크기가 같아야 한다. 그 이유를 설명하라.
(6-7) <표 2>에서 f _{r2} -2[KHz]일 때, i _{L}과 i _{C} 중에서 큰 값을 나타내는 전류는 어느 것인가? 또한 그 이유를 설명하라.
(6-8) <표 2>에서 f _{r2} +2[KHz]일 때, i _{L}과 i _{C} 중에서 큰 값을 타내는 전류는 어느 것인가? 또한 그 이유를 설명하라.
(6-9) PSpice시뮬레이션
(6-10) 오차 분석

7. 결론

본문내용

1. 실험 목적
◆ RLC 직렬회로의 공진 특성 및 임피던스 변화를 실험한다.
◆ RLC 병렬회로의 공진 특성 및 임피던스 변화를 실험한다.

2. 실험 원리
(2-1) RLC 직렬회로
아래의 그림은 RLC 직렬회로와 임피던스Z를 복소평면에 나타낸 것이다.

<중 략>

시뮬레이션으로 측정한 V_(L+C)의 최솟값은 위의 측정치 Y1 3.9984[mV], 그리고 이 때의 주파수는 5.0404[kHz]이다. 이는 직접 계산으로 구한 5032.9[kHz], 실험으로 구한 5085.5[kHz]와 거의 비슷한 값이다.
이론값과 시뮬레이션 값에 차이는 시뮬레이션 단위에서 비롯된 것으로 판단된다. 따라서 첫 번째 시뮬레이션의 5.0404 근처값으로 (5~5.1k)을 1000단위로 나누어 재시뮬레이션 하였다. 그 결과로 공진주파수 5.0329[kHz]의 결과를 얻었다. 이는 이론값과 정확히 일치한다.

6. 결과에 대한 논의와 고찰
(6-1) <표 1>에서 공진주파수의 이론값과 실험값을 비교하고, [%]오차를 구하라. 오차가 10%이상이라면, 그 원인이 무엇인지 설명하라.

(이론값)[Hz]
5032.9

(실험값)[Hz]
5085.8

오차[%]
-1.05

이론값과 실험값은 –1.05[%]의 오차를 보였다. 이는 매우 적은 수치이다.
문항에서 발생 될 것으로 예상했던 10[%]오차는, 아래 두 가지의 상황 때문일것으로 추측된다.
① 주파수에 따른 V _{LC}값을 선형화하지 못하기 때문에 전압의 최솟값을 쉽게 정하지 못하는 점

참고 자료

없음