전기전자공학기초실험-LC 회로에서 교류신호의 리액턴스 측정

목차

1. 실험 목적
2. 실험 준비물
3. 실험 이론
4. 실험 순서
5. 결과토의 및 고찰

본문내용

회로11장. LC 회로에서 교류신호의 리액턴스 측정

1. 실험 목적
인덕터와 커패시터의 AC신호 응답은 DC신호에서와는 달리 저항성분이주파수에 따라 변화한다. 이러한 저항성분인 리액턴스가 저항과 연결되어 임피던스를 형성하는 개념과 전압과 전류의 위상이 어긋나는 관계를 이해한다.

2. 실험 준비물
(1) 실험장비 : 기판(breadboard), 직류 전원 공급기, DMM, 함수발생기, 오실로스코프
(2) 부품 : 저항, 커패시터, 인덕터

3. 실험이론
외부에 정현파와 같은 신호가 공급되면 KCL과 KVL을 그대로 이용하기 위해서는 미분방정식으로 표시된 시간영역의 식을 이용하면 복잡한 수식이 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위하여 정현파 신호를 Euler 공식인 식을 이용하여 교류신호를 지수형태로 변환하면 시간의 함수가 주파수의 함수로 변환이 되며 간단한 대수방정식이 된다. 즉 교류신호의 진폭에 극좌표 형식인 위상만 이용하고 주파수는 각 주파수 로 표시하면 인덕터는 jwL로 계산되는 저항성분 리액턴스XL로 바뀐다. 따라서 위상차가 전압과 전류 사이에 발생한다. 또한 커패시터는 1/jwC로 계산되는 저항성분 리액턴스Xc 로 바뀐다. 커패시터는 유리화를 하면 전압의 위상이 전류보다 -90도가 늦게 된다. 순수 저항성분과 리액턴스의 합을 임피던스라고 한다. 리액턴스는 주파수의 변화에 ᄄᆞ라 달라지므로 DMM으로 측정할 수가 없다. 그래서 교류신호를 공급하여 전류의 양을 측정하여 리액턴스의 양을 구한다. 결국 Phasor 표현이라고 부르는 변환방식을 이용하면 시간함수인 미분과 적분이 없어지게 되어 진폭과 위상만을 가지고 있는 선형식이 된다는 것이다. 물론 리액턴스를 구할 때는 시간함수의 역인 주파수가 필요하다.

(1) 직렬 RLC 회로
만약 RL 회로에 정현파 전원 이 공급되었고, 어떤 초기 에너지가 있는 경우 과도기를 지나면서 없어지게 되는데 공급된 전원에 대한 해석도 한다.

참고 자료

없음