중앙대학교 전기회로설계실습 예비보고서 8 - 계측장비 및 교류전원의 접지상태의 측정방법 설계

소개

2019-2학기 수강 당시 작성했습니다.

2019년 교재 개정 내용이 반영되어 있습니다.

목차

0. Time constant가 10 μs 인 RL 직렬회로를 설계하여 제출하라.
1. Function Generator(+) – 저항 – 인덕터(10 mH) – Function generator(-)의 순서로 연결된 회로에서 time constant를 10 μs로 하고자 할 때 저항을 계산하라. Function generator의 출력을 1 V의 사각파(high = 1V, low = 0V, duty cycle = 50%)로 할 경우 time constant τ를 오실로스코프로 측정하려면 주파수는 얼마정도로 하는 것이 좋은지 결정하고 이 결과를 이용하여 저항*전압(=전류*저항), 인덕터 전압의 예상 파형을 그래프로 그려서 제출하라(가능한 한 PC의 EXCEL 사용)
2. 실험 1의 회로에서 Function Generator의 출력(CH1)과 인덕터 전압(CH2)을 동시에 관측 할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그리고 제출하라. 오실로스코프의 Volts/DIV 와 Time/DIV는 얼마로 하는 것이 좋은가? (수평축은 10 DIV, 수직축은 8 DIV로 나뉘어져 있다, trigger mode, trigger source, coupling(AC? or DC?)를 각각 어떻게 setting해야 하는가?
3. Function generator출력 (CH1)과 저항전압 (CH2)을 동시에 관측할 수 있도록 회로와 오실로스코프의 연결 상태를 그려서 제출하라.
4. 3의 상태에서 Function generator의 출력을 low = -0.5 V, high = +0.5 V, 즉 DC offset을 0으로 하였을 때 예상파형을 그래프로 그려서 제출하라.
5. Function generator(+) – R – L – Function generator(-)의 순서로 연결하고 저항의 양단에 오실로스코프의 단자(CH1만 사용)을 연결하였을 때 파형이 어떻게 될 것인가 설명하라.
6. 위에서 계산한 τ가 주기인 사각파를 RC회로에 인가했을 때 예상되는 저항, 커패시터의 전압을 대충 그리고 그 이론적 근거를 설명하라. (문항 오류임을 가정하고 RL회로에 인가한 상황에 대해 답했다.)

본문내용

0. Time constant가 10 μs 인 RL 직렬회로를 설계하여 제출하라.
RL회로에서 Time constant(시간상수)는 식 L/R로 계산할 수 있다.
따라서, L/R=10×10^(-3)/1000 =10μs 이다.

<중 략>

6. 위에서 계산한 τ가 주기인 사각파를 RC회로에 인가했을 때 예상되는 저항, 커패시터의 전압을 대충 그리고 그 이론적 근거를 설명하라. (문항 오류임을 가정하고 RL회로에 인가한 상황에 대해 답했다.)

(초록색 FG의 출력 파형, 빨간색 인덕터의 전압, 보라색 저항의 전압)

RL회로에 인가되는 사각파를 high = 0.5V, low = 0V로 가정하면 5τ이상의 시간이 지나야 인덕터의 전압이 0이되어 Short 상태가 되는데, 주기가 τ이기 때문에 완전히 감소되지 못한 상태에서 FG의 출력전압이 바뀌므로 위의 그림과 같은 파형이 나타난다.
저항의 전압 역시 인덕터의 전압이 변하는 만큼 증가 또는 감소하는데 역시 전압이 변하는 도중 FG의 출력이 τ주기만에 변하기 때문에 위의 그림과 같은 파형이 나타나게 된다.

참고자료

· 없음