경북대학교 기초전기전자실험 RLC회로 실험보고서 [기계공학부]

소개

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목차

1. 실험 목적

2. 배경 이론
1) R-L-C 직렬 회로
2) R-L-C 병렬 회로
3) 임피던스 (impedance, 온저항)
4) 리액턴스 (reactance, 반응저항)
5) 저항 (electrical resistance)
6) 인덕턴스 (inductance, 유도계수)
7) 캐패시턴스 (capacitance, 정전용량)
8) 어드미턴스 (admittance)
9) 서셉턴스 (susceptance)
10) 컨덕턴스 (conductance)
11) 대역 필터 (band-pass filter), 대역폭 (bandwidth)
12) 공진주파수
13) RLC 공진 회로

3. 실험 방법
1) RLC 직렬 회로
2) RLC 병렬 회로

4. 실험 결과 및 고찰

본문내용

1. 실험 목적
(1) R-L-C 직렬 회로의 임피던스(Z), 리액턴스(X), 위상각(θ)을 이해한다.
(2) R-L-C 직렬 공진회로와 공진 특성을 이해한다.
(3) R-L-C 병렬 회로의 어드미턴스(Y), 리액턴스(X), 위상각(θ)을 이해한다.
(4) R-L-C 병렬 공진회로와 공진 특성을 이해한다.

2. 배경 이론

1) R-L-C 직렬 회로

그림 1과 같이 저항 R[Ω], 인덕턴스 L[H], 캐패시턴스 C[F]가 직렬로 접속된 회로에 각 주파수 ω[rad/s]에 V[V]의 정현파 교류 전압을 인가했을 때 R, L, C에 흐르는 전류를 I ̇라 하고, R, C 양단의 전압을 각각 (V_R ) ̇, (V_L ) ̇, (V_C ) ̇이라고 하면 다음의 관계가 성립한다.
V=(V_R ) ̇+(V_L ) ̇+(V_C ) ̇ (*V_R=IR,V_L=jωLI,V_C=j 1/ωC I)
=RI ̇+jωLI ̇-j 1/ωC I ̇
=[R+j(ωL-1/ωC)] I ̇=[R+j(X_L-X_C )]I ̇
=Z ̇I ̇

<중 략>

3) 임피던스 (impedance, 온저항)

회로에서 전압이 가해졌을 때 전류의 흐름을 방해하는 값이다. 임피던스의 값은 교류 회로의 전압과 전류의 비로 나타낼 수 있으며, 일반적으로 교류 전압의 진동수에 의존한다. 교류 회로에서 임피던스는 저항 개념의 확장인데, 크기 값만 갖는 저항과 달리, 크기와 위상의 값을 갖는다. 직류 회로에서는 임피던스와 저항이 같은데, 이는 임피던스의 위상각이 0이라 생각하면 된다. 전기회로망에서 교류 회로를 분석할 때 임피던스가 자주 사용되는데, 임피던스를 이용하면 삼각함수의 형태를 갖는 전압과 전류의 관계를 직선으로 나타낼 수 있기 때문이다.
임피던스는 복소수로 표시되며, 국제 단위계에서 단위는 옴[Ω]이다. 임피던스의 기호는 보통 Z로 나타내며, 크기와 위상각을 함께 나타낼 때에는 |Z|∠θ의 형태로 나타낼 수 있다.

참고자료

· http://www.ktword.co.kr/test/view/view.php?m_temp1=146 (RLC 공진회로)
· https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=jsrhim516&logNo=221030654879
· https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=jsrhim516&logNo=221031805638