아주대학교 기초전기실험/기전실/ 실험 AC 5 6 7 8 예비보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험원리
3. 실험도구
4. 예상측정값
5. 브레드 보드 예상도
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험에서는 앞선 실험에 이어서 주파수가 변하는 환경에서 리액턴스들이 어떻게 변하고 또 이에 따른 회로의 환경은 어떻게 되는지 확인하고, Phase에 대한 개념을 배운다. 커패시터와 인덕터는 교류 환경에서 단순히 저항처럼 작용하는 것 뿐만 아니라 전압과 전류의 위상 (phase)을 빠르게 하거나 느리게 한다. 즉, 전압 혹은 전류가 마치 x방향 평행이동한 것처럼 나타난다는 것이다. 따라서 커패시터와 인덕터는 회로에서 위상을 어떻게 변화시키는지 확인하고 그것이 회로에 대해 어떻게 작용하는지 확인하는 것이 본 실험의 목적이라고 할 수 있겠다.

2. 실험 원리
1) 위상 (Phase), 위상차 (Phase Difference)
다음과 같이 정현파 전류를 가정하는 경우, 정현파가 좌측 혹은 우측으로 평행이동 하는 경우가 있다. 이 때, t축에 대한 변수는 위상 theta () 이므로, 이 값이 음수인 경우 그래프가 오른쪽으로 치우치고 (늦어진다) 라고 표현한다. 반면 이 값이 양수인 경우, 그래프가 왼쪽으로 치우치고 (빨라진다)라고 표현한다. 이처럼 사인파는 진폭 V와 각속도 w, 위상 의 세가지 값으로 규정됨을 알 수 있다. 그리고 wt와 의 단위는 동일한 것을 쓰는 것이 맞다. 그러나 wt가 라디안 값을 쓰더라도 명시적으로 값을 확인하기 편하도록 를 도 단위로 표시하는 경우가 많다. 요약하자면 위상이란, 파동에서 t 축에의 변수로 작용하는 , 그리고 위상차는 파동간 값의 차이라고 할 수 있겠다.

2) 인덕턴스 회로
인덕터의 리액턴스 공식으로 해당 값을 유도한다. 그리고 인덕터에 전압을 걸 때. R-L 회로에서는 인덕터에 가해지는 전압이 주파수와 함께 증가한다. 이때 페이저 (인덕터 기준)는 기본적으로 전압이 전류보다 90도 앞선다. 또 해당 회로가 병렬인가 직렬인가에 따라 달라지는데 그 공식은 다음과 같다.

참고자료

· 방성완, 『처음 만나는 회로이론』, 제1판, 2016, p 154-207, 198-228
· 김종오 외 3인 공저, 『알기쉬운 회로이론』, 제12판, 2019, p 95-103, 148-152