[기초전기회로실험]49장 직렬 RLC회로에서의 임피던스와 전류에 미치는 주파수의 영향

소개

Zbar/Rockmaker/Bates
정학기 신경욱공역
기초전기회로실험

목차

1. RLC회로에서 임피던스와 전류의 주파수에 따른 변화를 설명하시오.
2. 입력주파수가 fR에서 (+),(-)로 변화될 때 VR의 위상차 변화를 설명하시오.
3. 표 49-1을 참고하여 각 주파수에 대한 VL, VC, VL-VC를 비교하시오.
4. 공진시 VL과 VC가 소거되지 않는 이유를 설명하시오.
5. RLC회로가 공진시 함수발생기에 부하를 거는 이유를 설명하시오.

본문내용

실험 고찰
1. RLC회로에서 임피던스와 전류의 주파수에 따른 변화를 설명하시오.
=> RLC회로에서 임피던스는 로 구할 수 있다. 이때, 유도성 리액턴스XL과 용량성 리액턴스XC는 주파수에 따라 그 값이 변한다. 주파수에 따른 리액턴스의 관계를 식으로 나타내면 유도성 리액턴스 XL=2πfL이고, 용량성 리액턴스 이다. 따라서 주파수가 높아질수록 유도성 리액턴스의 값이 커지고, 낮아질수록 용량성 리액턴스의 값이 커진다. 결국 주파수가 변함에 따라 임피던스의 값도 변하게 되는데, 임피던스의 값이 변함에 따라 전류 역시 변하게 된다. 이때 전류 라는 공식으로 구할 수 있으며, 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스의 차가 커지면 임피던스 값이 커져서 전류는 작아지게 되고, 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스의 차가 작아지면 임피던스의 값이 작아져서 전류는 커지게 된다. 또한 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스의 값이 같은(공진 주파수 일때) 공진 상태가 되면, 회로내에는 저항만이 존재하게 되어 임피던스의 값이 최소가 되고 이때 전류는 최대가 된다. 그림으로 나타내면 다음과 같다.



2. 입력주파수가 fR에서 (+),(-)로 변화될 때 VR의 위상차 변화를 설명하시오.
=> 저항성 소자는 교류회로에서 전압의 위상차가 생기지 않는다. 따라서 저항은 콘덴서나 코일의 전압이나 전류의 위상을 측정할 때 기준이 되는 것이다.

3. 표 49-1을 참고하여 각 주파수에 대한 VL, VC, VL-VC를 비교하시오.
=> 공진 주파수인 fR에서 VL=14.165Vp-p이고 VC=13.656Vp-p로서 최대가 된다. 이때 VL-VC의 값은 이론적으로 0이 되어야 한다. 하지만 VL-VC=0.659Vp-p로서 0이 아니다. 그 이유는 이 실험에서 공진 주파수인 fR을 구할 때 공식에 의해 구한 것이 아니라 오실로스코프의 파형을 보고 VL과 VC의 차가 0이 되는 시점의 주파수를 택했기 때문에 측정 오차가 발생한 것이다.

참고자료

· 없음