커패시터의 리액턴스 실험 결과 레포트

소개

커패시터 리액턴스 실험 관련한 결과 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 실험재료
3. 실험원리
4. 실험순서
5. 실험결과
6. 결론 및 오차원인
7. 평가 및 복습문제

본문내용

□ 실험원리
정현파전압 발생기를 저항에 연결하면 저항에는 정현파 전류가 흐르고 위상은 전압의 위상과 같으나 저항대신 커패시터를 정현파전압 발생기에 연결하면 전류와 전압의 위상은 서로 달라진다. 이를 <그림 21-1>에 나타내었다.

<그림 21-1> 커패시터의 전류와 전압관계

커패시터에 흐르는 전류는 커패시턴스 값과 ‘전압의 변화율’에 정비례한다. 전압의 변화가 가장 큰 순간에 전류의 크기도 가장 크다. 커패시턴스가 커지거나 주파수가 높아져도 전류의 크기가 커지기 때문에 아주 높은 주파수에서 커패시터를 단락된 것이라 생각할 수 있다.

교류전류가 흐르는 것을 방해하는 성질을 리액턴스(Reactance)라고 하며 단위는 .
커패시터가 갖는 리액턴스를 용량성 리액턴스(Capacitive reactance)라 하며 기호로는 로 표현.

f는 신호발생기의 주파수이고 C는 커패시턴스임.

옴의 법칙은 교류회로에서도 적용되면 커패시터에 대해서는 다음과 같은 식으로 표현.

< 중 략 >

□ 실험순서

1.
<표 21-1>에 표시한 커패시터를 커패시턴스 브리지나 LCR미터처럼 커패시턴스를 측정하는 계측기로 커패시턴스 값을 측정하여 <표 21-1>에 기록.

2.
<그림 21-2>의 회로를 꾸미고 함수발생기를 주파수 1.0 kHz, 크기 1.0의 정현파로 조정.
정편파의 크기를 맞추는 과정에서 함수발생기를 회로에 연결한 상태에서 멀티미터로 실효전압 측정. 오실로스코프로 함수발생기의 주파수와 전압의 크기가 제대로 조정되었는지 확인.

3.
직렬회로에서는 저항과 커패시터에 흐르는 전류가 전체전류와 같으므로 옴의 법칙을 적용, 전류를 구할 수 있음.

< 중 략 >

□ 평가 및 복습문제

1. <표 21-3>의 측정결과를 보고 직렬 커패시터의 전체 용량성 리액턴스와 병렬 커패시터의 전체 용량성 리액턴스의 차이점을 설명하여라.

용량성 리액턴스의 값은 다음과 같은 계산식으로 구할 수 있다.

참고자료

· 기초회로실험 원리와 응용 9판, 유태훈, ITC, 2010