R L C 직렬회로를 이용한 공진주파수 측정[예비]

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험기구
4. 실험원리 및 이론
5. 실험방법

본문내용

1. 실험 제목 : R-L-C 직렬회로

2. 실험 목적 : 일정한 진동수의 교류전류가 흐르는 R-L-C 직렬회로의 임피던스를 구하고 그것을 이용하여 공진주파수를 측정한다.

3. 실험기구
R-L-C회로판, 연속가변 교류전원(슬라이닥스등), 교류전류계(0~500mA), 교류전압계 (0~100V), 연결선

4. 실험원리 및 이론
그림 1에서는 DC전원에 연결된 저항에 DC전류가 흐를 때 전류의 크기와 방향이 일정함을 보여준다.

(1) 만약 교류전원(AC)을 사용한다면 저항에 흐르는 전류의 모양은 그림 2와 같이 나타난다.
저항에 흐르는 전류 I 와 전압강하 은

<중 략>

RLC 직렬회로에서 전류와 전압의 성질은 공진(resonance) 조건을 마들어 낼 수 있다. 물체가 진동하는 외력에 의해 진동할 때, 힘의 진동수가 물체의 고유(공명) 진동수와 일치하면 공명현상이 일어난다. 공명이 일어날 때 진동하는 힘은 물체에 많은 양의 에너지를 전달할 수 있으므로 물체는 큰 폭으로 진동하게 된다. RLC 직렬회로의 경우 고유주파수는 한 개이고 진동하는 힘은 교류전원의 전압과 연관된 진도하는 전기장에 의해 주어진다. EK라서 교류회로에는 에너지가 축전기(C)의 전기장과 코일(L)의 자기장 사이를 교대로 왔다갔다하는 성질이 있기 때문이다.

<중 략>

3) R-L-C 회로
R-L-C 모두가 직렬로 연결된 그림 8의 회로에서 (1)과 (2)의 방법에서처럼 각 회로요소에 걸리는 실효전압과 총 전압 및 전류를 측정하여 각각의 전압 및 총 전압을 전류 에 대하여 그래프로 그린다. 각 그래프의 기울기로부터 회로요소의 요소값을 구하고, 총 임피던스 와 위상각 를 구한다.

4) R-L-C 직렬회로엣의 공진주파수 측정
준비되어 있는 R, L, C와 전류계, 주파수 발생기 등을 R-L-C 직렬회로기판에 설치한다.
주파수 발생기의 주파수를 서서히 키우면서 회로에 전류가 최대로 흐를 때의 주파수를 기록한다.

참고 자료

일반물리학실험/ 건국대학교 물리학과, 광전자물리학과 / p.161~170