10. RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답 결과보고서 - [전기회로설계실습 A+ 자료]

소개

문항들에 대한 답안 이유도 함께 설명하였습니다.
단순 제출을 위한 자료 뿐만 아니라 실험에 대해 이론적으로 이해하는데 많은 도움이 되시라고 노력하였습니다!
제 보고서 참고 하시고 좋은 성적 받기를 바랍니다.

궁금하시거나 부족한 내용 있으면 언제든지 댓글로 알려주세요.
바로 답글로 부족한 내용 보충하여 알려드리겠습니다.

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목차

1. 요약
2. 서론
3. 설계실습내용 및 분석
4. 결론

본문내용

요약 : 이번 실험에서 RLC회로의 과도응답 및 정상상태 응답에 대해 알아보았다. 저감쇠, 임계감쇠, 과감쇠 각각의 상황에서 R, L, C에 걸리는 전압 파형을 알아보고 그 때의 저항값을 측정했다. 먼저 저감쇠 응답에서 ω_d를 측정하고 이론값과 비교해본 결과 7.97 %의 오차율을 가졌다. 정확한 인덕턴스 값의 미측정과 오실로스코프 CURSOR 기능의 부정확성이 오차의 원인으로 생각된다. 이후 저감쇠 응답에서의 α와 ω_o를 공식에 대입하여 구해본 결과 저감쇠 응답 조건인 0<α<ω_o을 만족함을 확인했다. 임계감쇠는 전압의 파형이 진동할 듯 말 듯한 상황에서 일어나고 이 떄의 저항을 측정하여 임계감쇠 상태일 때 저항 이론값과 비교해보았다. 임계감쇠는 α=ω_o일 때 발생하고 이때의 저항 이론값과 실험값을 비교하면 40.07 %의 오차가 나온다. 오차가 크게 나온 이유는 우리의 눈으로 전압 파형이 진동할 듯 말 듯한 상황임을 정확히 파악하기 어렵기 때문이다. 과감쇠 응답에서 측정한 저항값을 바탕으로 α와 ω_o를 공식에 대입하여 구해본 결과 과감쇠 응답 조건인 0<ω_o<α을 만족함을 확인했다.
각각의 감쇠 응답에 대해 알아본 다음 RLC 회로에 정현파를 인가하였을 때 각 소자의 전압크기, 위상차를 오실로스코프로 확인하고 Phasor 계산을 통해 실험값과 이론값을 비교해보았다.

다음은 그에 대한 결과 값이고 인덕터의 오차가 가장 큼을 확인할 수 있다. 인덕터의 낮은 전압으로 생기는 노이즈로 인해 최대전압과 위상차를 정확하게 측정할 수 없었던 점이 큰 오차 원인으로 작용했다.
마지막으로 저항이 없는 LC회로에서 공진주파수일 때 각 소자에 걸리는 전압 파형에 대해 알아보고, 공진주파수가 가지는 의미에 대해 알아보았다. 공진주파수에서의 전압 크기는 최대가 되며 공진주파수의 이론값과 측정값은 1.152 %로 아주 적은 값을 가진다.

서론 : 이전 실험들로부터 RC회로와 RL회로를 분석하며 커패시터와 인덕터가 어떻게 에너지를 저장하고 방출하는지를 배웠다.

참고자료

· 없음