2-6. RLC 직류회로

소개

연세대학교 공학물리학및실험(2) 자료입니다
Result, Discussion이 매우 깁니다
데이터스튜디오 파일 및 그래프 캡쳐한 파일 및
계산에 사용된 엑셀 파일도 포함하였습니다
70점 만점 받았습니다
총 6페이지입니다

목차

1. Data
2. Result
3. Discussion
4. Reference

본문내용

3. Discussion
양의 구형파(positive square wave)는 양의 방향에서 증감하는 형태이다. 예를 들어 4V의 양의 구형파는 설정된 주기로 0V, 4V를 번갈아가며 나타나는 전압이다. 첫 번째 RC 회로의 실험에서 신호발생기의 전압(ε)이 0일 때 축전기에 걸리는 전압도 0이다. 신호발생기 전압이 4V가 되는 순간에는 모든 전압이 저항(R)에 걸려있다. 시간이 흐르면서 의 식에 따라 VC가 계속 증가하여 충분한 시간이 흐른 뒤에는 축전기에 모든 전압이 걸리게 된다. 신호발생기 전압이 4V에서 다시 0V로 바뀌게 되면 VC도 의 형태로 감소하게 되는 것을 실험으로 관찰할 수 있었다.
위의 두 식에서 축전기의 용량(C)의 값이 더 작아진다면 같은 시간 t에서 VC의 값이 더 커질 것이다. 이것은 같은 시간에 C가 작은 쪽이 더 빠른 변화를 나타낸다는 것을 의미한다. 실험으로 확인해본 결과, 예상한 대로 330μF 축전기보다 100μF 축전기가 더 빠르게 최대 전압을 나타내었다.
전압이 증가하기 시작하는 순간의 시간과 전압이 최대 전압의 1/2을 나타내는 시간을 측정하면, 로부터 C값을 구할 수 있다. 또 축전기의 충전과 방전 두 가지 경우 모두 각각의 시간을 측정하여 계산해본 결과 완전히 동일한 결과를 얻을 수 있었다.
RC 회로 실험에서는 비교적 오차가 크지 않았는데, 더욱 오차를 줄이기 위해서는 샘플링 레이트를 더욱 높이고, 시간을 초 단위가 아닌 밀리 초(ms) 단위를 사용하며 소수점 아래로도 숫자를 최대한 정확히 측정하면 될 것이다.
축전기에 걸리는 전압(VC)과 회로에 흐르는 전류의 그래프를 보면 신호발생기의 전압이 0일 때는 전류와 VC가 모두 0을 나타낸다. 신호발생기 전압이 4V가 되면, VC에는 아직 전압이 걸려있지 않은 상태이며 전류는 I=V/R 만큼이 흐르게 된다. 여기서 저항이 100옴이므로 이론적으로는 4mA가 흘러야 하지만, 실제로 저항 회로(R)외에 다른 저항이 존재할 것이므로 그보다 약간 적은 약 3.66mA가 최대 전류로

참고자료

· http://phylab.yonsei.ac.kr/