RLC로 이루어진 교류회로에서의 임피던스 - 일반물리실험II A+레포트

소개

2024-2학기 일반물리실험II A+ 레포트입니다.
일반물리실험은 레포트 작성에 긴 시간 들이지 마시고 다른 과목 공부하시는 걸 추천드립니다.

목차

I. 실험 목적
II. 데이터 정리
III. 결과 분석
IV. 질문
V. 토의
VI. 참고문헌

본문내용

I. 실험 목적
교류회로에서 저항과 축전기, 코일의 반응저항(리액턴스)을 측정하여 온저항(임피던스)의 개념을 이해하고 주파수에 따른 리액턴스 및 임피던스의 변화와 교류 회로에서의 전압분배 및 위상차를 살펴본다.

II. 데이터 정리
실험 1에서 R-L 회로를, 실험 2에서 R-C 회로를, 실험 3에서 R-L-C 회로를 구성하여 주파수에 따른 전압을 구하여 임피던스와 위상각을 계산하여 구했다.

< 중 략 >

III. 결과 분석

1. 배경이론

(1) RLC 회로
R은 저항, L은 솔레노이드, C는 축전기를 나타내는 기호이며 이 세 가지가 동시에 연결된 회로를 RLC 회로라고 한다.
직류회로에서 RLC회로에서 축전기 C에 전하량이 완전히 충전되면 축전기 쪽으로는 전류가 더 이상 흐르지 않는다. 솔레노이드 L에서는 약한 저항이 생긴다.
교류회로에서 RLC회로의 C에 약한 저항이 생기고 L에는 강한 저항이 생긴다. L에 큰 저항이 생기는 이유는 L에 흐르는 전류로 인해 자기장과 유도전류가 생기고 이후 교류전원이 반대 방향으로 전류를 흘려보내면 서로의 흐름을 방해하기 때문이다.
한편, 저항 R은 직류에서나 교류에서나 일정한 전기전도도를 가져 무유도성 저항이라고 한다.

(2) 교류 회로
직류회로는 전류의 방향이 바뀌지 않는 회로이며 반대로 교류회로는 전류의 방향이 시간에 따라 바뀌는 회로이다. 시간에 따른 변화가 있을 경우 주로 과학 분야에서는 사인함수를 이용한 수식으로 나타내며 교류회로에서의 전압과 전류는 다음과 같다.

참고자료

· 일반물리학실험 매뉴얼, 서강대학교 물리학과
· David Halliday, Robert Resnick, Jearl Walker, 『Principles of Physics Ⅱ』, 11th edition, WILEY, 2021, p292~300.