기초전자실험 with PSpice 실험19 RLC회로와 공진
- 최초 등록일
- 2022.11.08
- 최종 저작일
- 2021.12
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소개글
"전기회로기초실험 실험19 RLC회로와 공진"에 대한 내용입니다.
모든 실험과정과 측정값을 사진으로 첨부하였습니다.
만점을 받은 보고서입니다. 유용하게 사용하시기 바랍니다.
목차
1. 실험 목적
2. 실험 원리
(2-1) RLC 직렬회로
(2-2) 공진주파수f _{C}
(2-3) RLC 병렬회로
(2-4) 공진주파수 f _{C}
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법
(4-1) RLC 직렬회로
(4-2) RLC 병렬회로
5. 실험 결과, 측정값
(5-1) RC 직렬회로
(5-2) RL 병렬회로
6. 결과에 대한 논의와 고찰
(6-1) <표 1>에서 공진주파수의 이론값과 실험값을 비교하고, [%]오차를 구하라. 오차가 10%이상이라면, 그 원인이 무엇인지 설명하라.
(6-2) RLC 직렬회로가 공진할 때 V _{LC}는 최소가 된다. 그 이유를 설명하라.
(6-3) <표 1>에서 f _{r1} -2[KHz]일 때, 위상이 앞선 파형은 어느 것인가? 또한 위상이 앞선 이유를 설명하라.
(6-4) <표 1>에서 f _{r1} +2[KHz]일 때, 위상이 앞선 파형은 어느 것인가? 또한 위상이 앞선 이유를 설명하라.
(6-5) RLC 병렬회로가 공진할 때 i _{L+C}는 최소가 된다. 그 이유를 설명하라.
(6-6) <표 2>에서 전류i _{L}과 i _{C}는 크기가 같아야 한다. 그 이유를 설명하라.
(6-7) <표 2>에서 f _{r2} -2[KHz]일 때, i _{L}과 i _{C} 중에서 큰 값을 나타내는 전류는 어느 것인가? 또한 그 이유를 설명하라.
(6-8) <표 2>에서 f _{r2} +2[KHz]일 때, i _{L}과 i _{C} 중에서 큰 값을 타내는 전류는 어느 것인가? 또한 그 이유를 설명하라.
(6-9) PSpice시뮬레이션
(6-10) 오차 분석
7. 결론
본문내용
1. 실험 목적
◆ RLC 직렬회로의 공진 특성 및 임피던스 변화를 실험한다.
◆ RLC 병렬회로의 공진 특성 및 임피던스 변화를 실험한다.
2. 실험 원리
(2-1) RLC 직렬회로
아래의 그림은 RLC 직렬회로와 임피던스Z를 복소평면에 나타낸 것이다.
<중 략>
시뮬레이션으로 측정한 V_(L+C)의 최솟값은 위의 측정치 Y1 3.9984[mV], 그리고 이 때의 주파수는 5.0404[kHz]이다. 이는 직접 계산으로 구한 5032.9[kHz], 실험으로 구한 5085.5[kHz]와 거의 비슷한 값이다.
이론값과 시뮬레이션 값에 차이는 시뮬레이션 단위에서 비롯된 것으로 판단된다. 따라서 첫 번째 시뮬레이션의 5.0404 근처값으로 (5~5.1k)을 1000단위로 나누어 재시뮬레이션 하였다. 그 결과로 공진주파수 5.0329[kHz]의 결과를 얻었다. 이는 이론값과 정확히 일치한다.
6. 결과에 대한 논의와 고찰
(6-1) <표 1>에서 공진주파수의 이론값과 실험값을 비교하고, [%]오차를 구하라. 오차가 10%이상이라면, 그 원인이 무엇인지 설명하라.
(이론값)[Hz]
5032.9
(실험값)[Hz]
5085.8
오차[%]
-1.05
이론값과 실험값은 –1.05[%]의 오차를 보였다. 이는 매우 적은 수치이다.
문항에서 발생 될 것으로 예상했던 10[%]오차는, 아래 두 가지의 상황 때문일것으로 추측된다.
① 주파수에 따른 V _{LC}값을 선형화하지 못하기 때문에 전압의 최솟값을 쉽게 정하지 못하는 점
참고 자료
없음