실험5 rlc교류회로

소개

RLC 교류회로 입니다.

목차

1.실험 목적
2.Data
3.결과 분석
4.토의

본문내용

교류 전압을 연결해 준 회로에서는 전압의 방향이 변함에 따라 전류의 방향도 변한다. 이 때 회로에 연결된 수동소자가 무엇이냐에 따라 전압과 전류의 위상차가 달라지고 전류의 값도 달라진다.
먼저 저항형 회로(교류 전원과 저항만 직렬로 연결된 회로)에서 키르히호프의 법칙을 이용해 전류의 식을 유도하면 이다.(w는 전압의 각진동수) 즉 전압과 위상차는 나지 않으며 최대 전류의 값은 이 된다. 위상차와 최대전류의 측정 결과 위상차는 전압과 전류의 위상차는 0이었고 최대 전류는 0.5A로 이론과 일치했다.
유도형(교류 전원과 유도기만 직렬로 연결된 회로) 회로의 경우도 키르히호프의 법칙을 이용해 전류의 식을 유도하면 이다. 따라서 전류는 전압과 만큼의 위상차를 보이게 되며 최대 전류는 이다. 여기서 저항의 역할을 하는 로 표현하고 유도형 반응저항이라 부른다. 전류는 유도기의 용량 L, 전압의 각진동수 w에 반비례한다. 실험에서 최대전류와 위상차를 측정하였고 측정한 결과 전압과 전류의 위상차는 약 1.6ms로 약 에 근접했으나 최대전류의 값은 25.27%의 오차가 발생했다.
용량형 회로(축전기와 교류전원만 직렬로 연결된 회로)의 경우 키르히호프의 법칙을 이용해 전류를 구해보면 이다. 전류는 전압의 각진동수와 축전기의 용량에 비례하고 전압과 의 위상차를 갖는다. 여기서 로 표현할 수 있는데 로 용량형 들이저항이라 부른다. (수식에서 알 수 있듯 저항과 같은 역할을 한다.) 실험을 통해 최대 전류와 위상차를 측정한 결과 최대 전류는 0.37A로 이론값과 약 19.35%의 오차를 보였으며 위상차는 1.6ms로 거의 에 근접했다.
저항, 축전기, 유도기가 교류전원과 직렬로 연결된 RLC회로에서 전류를 구하면 (Z=impedance) 이다. Z는 일 때 최소값이 되고 따라서 전류는 최대값을 갖는다. 즉 전압의 각진동수가 LC회로의 공명진동수 일 때 전류는 최대값이 된다.

참고자료

· 없음