[경희대/기초회로실험/A+결과보고서] 15강 RC, RL, RLC회로의 임피던스 및 전력 측정

소개글

"[경희대/기초회로실험/A+결과보고서] 15강 RC, RL, RLC회로의 임피던스 및 전력 측정"에 대한 내용입니다.

목차

1. 실험 내용
2. 실험 이론
3. 실험 결과
4. 느낀점
5. 오차 분석
6. 예비보고서 문제 풀이

본문내용

1. 실험 내용
(1) 저항 소자를 포함하고 있는 교류 소자와의 직·병렬 회로에서 회로의 임피던스를 측정하고 임피던스 삼각형 및 위상각의 개념을 이해한다.
(2) 교류 회로의 유, 무효 전력 및 피상 전력의 개념을 이해하고 실제 교류 회로 소자의 전력을 측정한다.

2. 실험 이론

∙RC 직렬회로
저항과 커패시터가 직렬로 연결되어 있는 회로를 RC직렬회로라고 한다. RC회로에서 커패시터는 전류의 위상이 전압보다 앞선다. 반면에 저항에서는 전류와 전압의 위상이 같다. 또한, RC직렬회로는 R과 C에 같은 전류가 흐르며 위상차가 생기지 않는다. 따라서 커패시터에 의해 생긴 위상차는 전압으로 나타내며 저항에 걸리는 전압 의 위상이 커패시터에 걸리는 전압 보다 앞선다.
각 소자에 걸리는 전압을 벡터로 나타내면 다음과 같다.

이므로 이고 RC직렬회로에 흐르는 전류를 라고 한다면 은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, RC직렬회로의 임피던스 Z는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

∙RL 직렬회로
저항과 인덕터가 직렬로 연결되어 있는 회로를 RL직렬회로라고 한다. RL회로에서 인덕터 전압의 위상이 전류보다 앞선다. 반면에 저항에서는 전류와 전압의 위상이 같다. 또한, RL직렬회로는 R과 L에 같은 전류가 흐르며 위상차가 생기지 않는다. 따라서 인덕터에 의해 생긴 위상차는 전압으로 나타내며 저항에 걸리는 전압 의 위상이 인덕터에 걸리는 전압 보다 앞선다.
각 소자에 걸리는 전압을 벡터로 나타내면 다음과 같다.

이므로 이고 RL직렬회로에 흐르는 전류를 라고 한다면 은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서, RL직렬회로의 임피던스 Z는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

∙RC병렬회로

커패시터에서는 전류의 위상이 전압보다 앞선다. 위의 회로는 병렬회로이므로 전압에서는 위상차가 없다. 따라서 RC병렬회로에서는 전류에서 위상차가 발생하며, 의 위상이 보다 앞선다.

RC 병렬회로의 페이저도에 의하면 이므로 위 두 식을 대입하면 다음과 같다.

참고 자료

없음