연세대학교 공학물리2 7 직류회로 및 교류회로 결과레포트

목차

1. 실험결과
2. 결과분석
3. 토의 및 건의사항
4. 참고문헌

본문내용

현상
공명 진동수에서 전류와 전압의 위상 관계는 이론의 그림7~9와 비교하여 어떤 그래프와 일치하는가?
식 (50)의 로부터, 공명 진동수에서 회로의 임피던스는 어떠한가? 이 때, 축전기와 인덕터가 회로에 미치는 영향은 어떠한가? 이론의 그림 10과 같이 위상 벡터를 사용하면 이 현상을 어떻게 표현할 수 있는가?

토의
그림 7~9와 비교했을 때 그림 8과 일치한다. 그림 7은 공명 진동수보다 작을 때이고, 그림 9는 공명 진동수보다 클 때이다.
공명 진동수에서는 이므로 임피던스 을 만족한다. 그러면 모든 전압은 저항에 걸리게 된다. 이로 인해 축전기와 인덕터가 없는 것처럼 작용한다. 위상 벡터로 보았을 때 과 의 크기가 서로 같고 방향은 반대가 되어 상쇄되고 만 남는다. 이로 인해 모든 전압은 저항에 작용하게 되는 것이다.

6. 결과분석
총 6개의 실험을 통해 직류 회로와 교류 회로의 특성과 성질들을 알아보았다. R-C 직류회로에서 축전기가 충전될 때는 전하가 쌓이며 정상 상태가 되었을 때는 단선되는 역할을 한다. 방전될 때는 축전기에 쌓인 전자가 흐르며 전지 역할을 하여 전류를 흘려보낸다. R-L 직류회로에서는 인덕터는 급격하게 전압이 변화할 때 전류 또한 급격하게 변하는 것을 완만하게 해주는 역할을 한다. 교류에서의 회로는 저항, 축전기, 인덕터가 가지는 위상차를 알아보았다. 저항의 경우는 위상차가 0이고, 축전기의 경우 위상차가 -, 인덕터의 경우 이다. 마지막으로 L-R-C 회로에서 공명진동수를 찾고 진동수에 따른 최대 전압을 찾았다. 이때 공명진동수일 때 전압이 최대가 되었고, 임피던스는 R이 되어 공명진동수일 때에는 축전기와 인덕터의 역할이 없어는 것처럼 작용한다.

7. 토의 및 건의사항
본 실험에서 실험2가 실험결과가 매우 아쉽게 나왔었다. 위에서 말했듯이 프로그램의 소숫점 한계에 의해 오차가 크게 인덕터의 인덕턴스가 측정되었다. 따라서 실험을 설계할 때 시간이 더 오래 걸리도록 설계를 하면 하드웨어적 오차를 줄일 수 있을 것으로 예상된다.

참고 자료

Ch30 Inductance, University Physics (13th Edition), Young/Freedman
Lab Manual, 2-06 Circuit, 일반물리학실험실(Phylab)