기초전기실험 예비보고서 5주차, #14. Capacitors, #15 R-L and R-L-C Circuits with a dc Source Voltage

소개

A+ 받은 자료입니다.

피스파이스 시뮬레이션을 통해 실험예측 제대로 되어있습니다.

특히 단순 피스파이스 결과 첨부가 아닌 그 수식과 해설 제대로 되어있습니다.

또한 실험 방법 해석 다되어있습니다.

또 실험 이론 역시 제대로 작성되었습니다.

목차

1. Capacitors
1) 실험 목표
2) 실험 기구
3) 실험 원리
4) 실험과정

2. R-L and R-L-C Circuits with a dc Source Voltage
1) 실험목적
2) 실험 기구
3) 실험이론
4) 실험과정

3. 참고문헌

본문내용

커패시터(Capacitor)s는 콘덴서(Condenser)라고도 하며, 전하를 저장(충전)하는 기능을 가진 부품이다. 커패시터는 유전체(Dielectric)를 가운데 두고 양쪽에 전극(도체판)이 놓여 있는 구조로 만들어져 있다. 다음은 커패시터의 기본 구조이다.커패시터에 전압이 인가되면, (+)와 (-)의 전하들이 유전체를 사이에 두고 전극에 대전되어 충전이 이루어진다. 커패시터의 충전 용량을 커패시턴스(Capacitance)라고 한다. 커패시턴스는 영국의 과학자 마이클 패러데이(Michael Faraday)의 이름을 따서 만든 F(패럿, Farad)을 단위로 사용한다. 이때 1[F]은 실제로 사용하기에는 너무 큰 단위이므로 1[µF], 1[㎊]을 주로 사용한다. 위의 그림에서 전극의 면적을 A, 유전체의 유전율(Permittivity)을 ε, 전극 간격을 d라 하면, 커패시턴스 C는 다음과 같이 주어진다.이 식은 커패시턴스 C가 유전율과 전극의 면적에 비례하고, 전극의 간격에는 반비례함을 나타낸다. 또한 평행한 축전기의 두 극판 사이의 거리가 일정할 때 양 극단에 걸린 전압 V가 클수록 더 많은 전하량 Q가 대전되게 된다. 여기서 Q와 V가 서로 비례관계에 있다는 것을 알 수가 있는데 여기서 C는 이들 사이의 들어가는 비례상수로서 역할을 한다. 그래서 양 극단에 걸린 전압 V가 같을 때 전기용량 C가 크면 클수록 더 많은 전하가 대전된다고 할 수 있고 다음의 식을 유도할 수 있다.커패시터는 직류와 교류에 대해서 전혀 다른 특성을 나타낸다. 커패시터에 직류전압을 인가하면, 전하가 순간적으로 충전되면서 짧은 시간 동안 전류가 흐른다. 충전이 완료되면 움직이는 전하가 없으므로 전류는 흐르지 않는다. 즉, 커패시터는 직류전압을 인가하면 짧은 충전 시간외에는 전류를 차단하는 특성을 나타낸다. 만일 교류전압을 인가한다면 교류는 극성이 계속 바뀌므로 커패시터는 충전과 방전을 반복한다. 이에 따라 교류전류가 계속 흐르게 된다. 결과적으로 커패시터는 직류전류는 차단하고, 교

참고자료

· Robert L.Boylestad, Introductory Circuit Analysis, Prentice Hall, 2006
· Richard C.Dolf, Introduction to Electric Circuits, Wiley, 2014
· 홍순관, 기초전기실험 with Pspice, 한빛아카데미