교류회로소자(인덕터 및 커패시터)의 특성,RC, RL, RLC 회로의 임피던스 및 전력 측정

소개

교류 회로 소자의 리액턴스 개념과 연관하여 소자의 전류, 전압 간의 위상 특성을 각각 실험을 통하여 이해한다.

저항 소자를 포함하고 있는 교류 소자와의 직병렬 회로에서 회로의 임피던스를 측정하고 임피던스 삼각형 및 위상각의 개념을 이해한다.

목차

1. 목적
2.이론
3.예상결과
4.참고문헌

본문내용

1. 목적
- ① 교류 회로 소자인 인덕터와 커패시터의 리액턴스 개념을 실험을 통하여 이해하고 이들 교류 소자를 직병렬로 연결하였을 때 리액턴스의 변화를 이해한다.
② 교류 회로 소자의 리액턴스 개념과 연관하여 소자의 전류, 전압 간의 위상 특성을 각각 실험을 통하여 이해한다.

2. 이론
- 인덕터의 인덕턴스와 리액턴스
저항성 부하는 교류회로와 직류회로에 관계없이 전류-전압관계가 성립한다. 저항뿐만 아니라 리액턴스 성분인 인덕터와 캐패시터도 교류회로에서 전류의 흐름을 방해한다.
그림 1의 회로에서 정현파 전압 V는 코일에 정현파전류를 흐르게 하면 코일 주변에 자장을 형성한다. 자장의 주기적인 형성과 붕괴현상은 코일의 감은 방향과 수직으로 자속을 형성하며 코일내의 전압 를 감응시킨다. 렌즈의 법칙에 의하여 이 전압은 인가 전압과 반대 방향의 역기전력이다. 즉 V가 +일 때 는 V보다 작은 크기의 - 값을 갖는다. 결과적으로 회로에 공급되는 전원은 이므로 결과적으로 역기전력 에 의하여 V가 직류일 때 보다 작은 전압이 공급된다. 이와 같은 코일을 인덕터라 하며 크기는 인덕턴스로 표시한다. 인덕턴스의 단위는 미국의 물리학자 조셉헨리의 이름을 인용하여 헨리(H)라 하며 이는 인덕턴스 브릿지, LC미터 또는 Z 미터 등의 기기에 의하여 측정할 수 있다. 또한 인덕턴스는 L로 표기하고 역기전력을 감응시키는 인덕턴스의 능력을 유도성 리액턴스라 하며 로 표기한다. 유도성 리액턴스의 단위는 옴이다.
인덕터의 유도성 리액턴스는 상수가 아니며 인덕턴스 L과 인가전압의 주파스 f에 비례한다. 즉
과 같다. 이 식에 따라 은 주파수에 따라 선형적으로 변화한다는 것을 알 수 있다. 또한 직류전압이 인가되었을 때 f=0Hz 이므로 =0이 된다. 주파수의 경우와 마찬가지로 은 L에 선형적으로 비례함을 알 수 있다.

참고자료

· 1. 이대식, 알기쉬운 회로이론, 인터비젼
· 2. Rockmaker, 기초 전기회로 실험, Mc Graw Hill
· 3. 황종선, 전기전자 회로실험, 동일출판사