[기초전기전자실험] RC 및 RL 회로 실험 (RLC)

소개

A+ 성적을 받은 기초전기전자 실험입니다.
RC 및 RL 회로실험이라는 파트이고 이론, 결과, 고찰 모두 상세합니다.
좋은 성적 받으세요^^

목차

1. 실험목적

2. 실험장비

3. 관련이론
1)R-L 직렬회로
2)R-C 직렬회로
3)R-L-C 직렬회로

4.공진 및 공진주파수

5. 용어설명

6.실험결과

7.고찰

본문내용

공진이란 특정 진동수를 가진 물체가 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 진폭이 커지면서 에너지가 증가하는 현상을 말한다.
1940년 워싱턴 주에 있는 타코마 다리는 시속 190km의 바람에도 견딜 수 있도록 설계되었지만 시속 70km의 바람에 엿가락처럼 휘어지고 무너져 버린다. 이는 다리의 고유진동수와 외부의 진동수를 제대로 고려하지 않아 발생한 공진현상의 대표적인 예로 꼽힌다.
전기계에도 전기 회로에 인가되는 전원의 주파수가 회로 자체의 고유 주파수와 일치하면 회로에는 큰 전기적 진동이 일어난다. 기계적 진동이 일어나려면 물체의 운동 에너지와 위치 에너지 교환이 있어야 하는 것처럼, 전기적 진동이 일어나려면 유도기에 축적되는 자기 에너지와 용량기에 축전되는 정전 에너지 사이에 에너지 교환이 있어야 한다. 따라서 공진회로에는 L과 C의 공존이 필요하며, 이들이 연결되는 방식에 따라서 직렬 공진, 병렬 공진, 직병렬 공진 회로 등으로 나뉘어진다.
유도 리액턴스는 주파수 증가에 따라 증가하나, 용량 리액턴스는 주파수 증가에 따라 감소한다. 이런 서로 반대되는 특성 때문에 L과 C의 결합에 의해서 둘 중 하나의 값이 증가하면 다른 하나는 감소하므로 두 값이 같게 되는 주파수가 있게 된다.
즉, 크기는 같고 부호가 서로 반대인 리액턴스를 갖는 경우를 공진되었다고 한다.
회로에 포함되는 L과 C에 의해서 정해지는 고유 주파수와 전원의 주파수가 일치하면 공진 현상을 일으켜 전류 또는 전압이 최대가 된다. 이 주파수를 공진 주파수라 한다. 공진주파수는
으로 나타낼 수 있으며 여러 개의 주파수 중에 특정주파수만 알아내거나 발진을 시키는데에 쓰인다.
용어정리
인덕턴스 - 회로를 흐르는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역기전력의 비율을 나타내는 양으로 단위는 H(헨리)이다.

참고자료

· 공진이란 특정 진동수를 가진 물체가 같은 진동수의 힘이 외부에서 가해질 때 진폭이 커지면서 에너지가 증가하는 현상을 말한다.
· 1940년 워싱턴 주에 있는 타코마 다리는 시속 190km의 바람에도 견딜 수 있도록 설계되었지만 시속 70km의 바람에 엿가락처럼 휘어지고 무너져 버린다. 이는 다리의 고유진동수와 외부의 진동수를 제대로 고려하지 않아 발생한 공진현상의 대표적인 예로 꼽힌다.
· 전기계에도 전기 회로에 인가되는 전원의 주파수가 회로 자체의 고유 주파수와 일치하면 회로에는 큰 전기적 진동이 일어난다. 기계적 진동이 일어나려면 물체의 운동 에너지와 위치 에너지 교환이 있어야 하는 것처럼, 전기적 진동이 일어나려면 유도기에 축적되는 자기 에너지와 용량기에 축전되는 정전 에너지 사이에 에너지 교환이 있어야 한다. 따라서 공진회로에는 L과 C의 공존이 필요하며, 이들이 연결되는 방식에 따라서 직렬 공진, 병렬 공진, 직병렬 공진 회로 등으로 나뉘어진다.
· 유도 리액턴스는 주파수 증가에 따라 증가하나, 용량 리액턴스는 주파수 증가에 따라 감소한다. 이런 서로 반대되는 특성 때문에 L과 C의 결합에 의해서 둘 중 하나의 값이 증가하면 다른 하나는 감소하므로 두 값이 같게 되는 주파수가 있게 된다.
· 즉, 크기는 같고 부호가 서로 반대인 리액턴스를 갖는 경우를 공진되었다고 한다.
· 회로에 포함되는 L과 C에 의해서 정해지는 고유 주파수와 전원의 주파수가 일치하면 공진 현상을 일으켜 전류 또는 전압이 최대가 된다. 이 주파수를 공진 주파수라 한다. 공진주파수는
· 으로 나타낼 수 있으며 여러 개의 주파수 중에 특정주파수만 알아내거나 발진을 시키는데에 쓰인다.
· 용어정리
· 인덕턴스 - 회로를 흐르는 전류의 변화에 의해 전자기유도로 생기는 역기전력의 비율을 나타내는 양으로 단위는 H(헨리)이다.
· 캐패시턴스 - 전기 용량 또는 축전기가 전하를 저장할 수 있는 능력을 나타내는 물리량이며, 단위 전압에서 축전기가 저장하는 전하이다. 국제 단위는 패럿이며, 통상적인 기호는 라틴 대문자 C이다.
· 임피던스 - 교류회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타낸다. 복소수로서 실수부분은 저항, 허수부분은 리액턴스를 의미하며, 크기뿐 아니라 위상도 함께 표현할 수 있는 벡터량이다. 단위는 SI 단위계로 옴(Ω)을 사용하며, 보통 기호 Z로 표시한다. 임피던스의 역수는 어드미턴스라고 한다.