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[자연과학]커패시턴스의 특성

1. 실험목적☞ 커패시터의 특성 및 커패시터의 직렬합성, 병렬합성시 합성용량 및그 특성에 대해 알 수 있다.2. 이론(1) 커패시터☞ 두 도체 사이의 어떤 점에서의 전기장은 각 도체에서의 전하의 크기 Q에 비례하 며 또한 전위차 V도 Q에 비례한다. 전하에 대한 전위차의 비는 항상 일정한데, 이를 축전기(Capacitor)의 전기용량 C라고 부른다. C = Q/V이다. 전기용량 C가 더 커지면 주어진 전위차에 대하여 각 도체상의 전하의 크기 Q가 커지므로 저장 되는 에너지의 양도 더 커진다.(2) 커패시터의 직렬연결{☞ 아래의 그림은 n개의 Capacitor가 점 a와b 사이에 직렬로 연결되어 있다. 각각의 Capacitor는 초기에 전하를 띠지 않고 있다가 전위차 Vab를 두 점 사이에 걸었을 때에 모든 도체판은 같은 크기의 전하를 같게 된다. C1의 밑판과 C2의 위 판은 서로를 제외한 어떤 것과도 연결되어 있지 않으므로 두 판 사이의 총 전하는 0이어야 한다. 그러므로 직렬 연결에서는 모든 판들의 전하의 크기가 같다. 그러면 직렬연결에서 등가전기용량의 역은 각각의 전기용량 의 역의 합과 같다. V=Q/C인 것을 이용하면 총 합성 커패시턴스는 {1 over C_0 = 1 over C_1 + 1 over C_2 + … + 1 over C_n이고 다시 쓰면 {C_0 = 1 over { 1 over C_1 + 1 over C_2 + … + 1 over C_n }이다.(3) 커패시턴스의 병렬연결{☞ 병렬연결에서는 두 Capacitor의 위 판과 아래 판은 서로 같이 연결되어서 등전위 면을 형성하고 있다. 따라서 병렬연결에서 모든 Capacitor의 전위차는 Vab=V로서 같다. C=Q/V에서 일정한 V를 생각하면 총 합성커패시턴스는 Co = C1+C2+C3+++CN이다. 따라서 병렬연결에서 등가전기 용량은 각각의 Capacitor의 전기용량을 더한 것과 같다. 그러므로 병렬연결에서의 등가전기 용량은 항 상 개개의 Capacitor의 전기용량보다 크다.3. 예비보고서 문제{Capacitor는 전하를 축적하는 기능을 가지고 있다. 이러한 기능을 일반적인 용도로 사용할 경우 어디에 사용되고 있는지 조사해 보세요.(ex. 전자제품의 회로판을 보면 Capacitor가 많이 꽂혀 있습니다. 이러한 Capacitor들이 단지 전하를 축적하기 위한 용도로 있는 것은 아닙니다.☞ Capacitor는 전기 퍼텐셜에너지와 전기전하를 저장하는 장치이다. 사진기의 플래시나 펄 스 레이저용 에너지 저장장치에 사용되고 있는 Capacitor는 재빨리 에너지를 재충전하는 에너지 저장장치로 쓰이고 있다. 자동차 차체에 부착되어 있는 용수철이 갑작스런 요동 이나 충격이 있을 때 이 에너지를 흡수하여 천천히 내어놓는 충격완화장치의 역할을 하 듯이, Capacitor도 전기 회로에서 전압의 요동을 부드럽게 해서 예민한 소자들을 보호하 는 역할을 한다. 컴퓨터 칩의 아래쪽에 있는 이웃한 핀은 Capacitor와 같은 역할을 한다. Capacitor가 전압변화를 부드럽게 하는 특성은 칩의 핀들의 퍼텐셜이 변화되는 비율을 지연시키게 한다. 이것은 칩이 최고 속도에서 연산을 수행할 수 있도록 최고 속도를 제 한한다. 그리고 칩이 더 작아지고 더 빠른 속도로 작동할 때 나타나는 좋지 않은 효과를 제한한다.(참고 : 대학물리학 25장 전기용량과 유전체)4. 실험과정(1) Capacitor의 용량, 오차 등을 알아 본뒤 L-C-R미터로 측정한 결과와 비교해 본다.(2) Capacitor 회로를 구성한 후, Capacitor C에 대해 주파수 f의 변화에 따른리액턴스 Xc의 변화를 구해본다.(3) Capacitor 직렬접속회로를 구성하여 전압, 전류를 측정해 보고 합성용량 Co를 구해본다.(4) Capacitor 병렬접속회로를 구성하여 합성용량 Co를 구해본다.(5) Capacitor 직,병렬 혼합접속회로를 구성하여 합성용량 Co를 구해본다.5. 실험결과(1) Capacitor의 용량, 오차 측정{Capacitor 용량(지시값)L-C-R미터로측정한 결과지시값과 측정값의 오차L-C-R미터로측정시 오차범위0.47㎌0.479㎌±0.009㎌±0.0024㎌0.047㎌0.047㎌·±0.0032㎌0.0047㎌0.0052㎌±0.0005㎌±0.0022㎌☞ 실험에 사용한 Capacitor의 용량은 C1=0.47㎌ C2=0.047㎌ C3=0.0047㎌이다.(2) 주파수 f의 변화에 따른 리액턴스 Xc의 변화{f(㎐)500Hz1kHz2kHz3kHz5kHzV(V)5.54V3.201V1.528V0.902V0.383VI(㎃)8.3㎃10.16㎃10.92㎃10.76㎃10.05㎃{LEFT | X_C RIGHT |(Ω)667.469Ω315.059Ω139.927Ω83.565Ω38.109Ω{C = 1 over { 2pif LEFT| X_C RIGHT| }(F)0.477㎌0.505㎌0.569㎌0.635㎌0.836㎌{{☞ Capacitor 회로에서 {LEFT | X_C RIGHT |는 리액턴스라고 하며 이것은 저항회로에서의 저항처럼 교류저항으로서의 역할을 한다. 즉 {LEFT | X_C RIGHT |={{ V} over {I }이다. 다른식으로 {LEFT | X_C RIGHT |= {{ 1} over {wC }={{ 1} over {2∏fC }[Ω]이다. 식에서 보는 바와 같이 {LEFT | X_C RIGHT |는 주파수 f에 반비례하는 것을 알 수 있다. 저항은 100Ω을 사용하였으며 실제 실험에가 주파수를 계속 증가시켜 줄수록 {LEFT | X_C RIGHT |는 점점 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 실험에 사용한 Capacitor의 용량은 0.479㎌이며 실험데이타를 통해 얻은 값과 비교해 봤을 때 주파수가 작을수록 실제 값과 거의 같으며 주파수가 커질수록 오차가 많이 발생한 것을 알 수 있다. 이것은 회로도에서 멀티미터와 저항효과의 주파수의 변화폭이 커짐에 따른 오차가 발생했다고 보여진다. 또한 이 실험에서 측정값이 잘 나오다가 어느순간부터는 전압과 전류값이 거의 측정이 안되는 일이 자주 있었는데 이때는 회로상 방향과 부호에서 실수가 있었고 이후부터는 정상적인 값이 나오게 되었다.(3) Capacitor의 직렬접속{f [㎑]V1 [V]V2[V]V3[V]V[V]I[㎃]{LEFT | X_C RIGHT |[Ω]{C_0 = 1 over { 2pif LEFT| X_C RIGHT| }[㎋]1㎑0.046V0.165V7.24V8.13V0.20㎃40650.0Ω3.917㎋2㎑0.060V0.660V7.12V8.01V0.21㎃38142.8Ω2.087㎋3㎑0.048V0.559V7.09V7.99V0.29㎃27551.7Ω1.927㎋{☞ 실험에서 C1=0.47㎌ C2=0.047㎌ C3=0.0047㎌을 사용하였다.Capacitor직렬접속에선 Q=CV에서 C={{ Q} over {V }이다.전류가 일정하므로 C는 곧 V에 반비례한다.{V_1 : V_2: … : V_n = 1 over C_1: 1 over C_2 : … : 1 over C_n이고 총 커패시턴스 합성용량은 {C_0 = 1 over { 1 over C_1 + 1 over C_2 + … + 1 over C_n }이다. 즉, 직렬회로에서는 합성용량이 개개의 커패시턴스 용량보다 감소한다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.(4) Capacitor 병렬접속{f [㎑]I1[㎃]I2[㎃]I3[㎃]I[㎃]V[V]{LEFT | X_C RIGHT |[Ω]{C_0 = 1 over { 2pif LEFT| X_C RIGHT| }[㎌]1㎑9.28㎃0.84㎃0.05㎃10.29㎃2.9V305.778Ω0.521㎌2㎑9.76㎃0.83㎃0.03㎃10.75㎃1.388V132.116Ω0.603㎌3㎑9.48㎃0.74㎃0.02㎃10.61㎃0.791V74.552Ω0.712㎌{☞ 병렬접속에서는 각각의 Capacitor 양단에 걸리는 전압이 같다. 즉, Q=CV에서 Capacitor용량은 각각의 Capacitor의 축적되는 전하량에 비례하게된다. 총 커패시턴스 합성용량은 {C_0 = C_1 + C_2 + … + C_n이고, 병렬회로에서는 합성용량이 개개의 커패시턴스 용량보다 증가한다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.(5) Capacitor 의 직·병렬 혼합접속{f[㎑]I[㎃]V[V]{LEFT | X_C RIGHT |[Ω]{C_0 = 1 over { 2pif LEFT| X_C RIGHT| }[㎌]1㎑2.17㎃7.60V3502.3Ω0.0455㎌2㎑4.04㎃7.24V1792.1Ω0.0444㎌3㎑5.41㎃6.63V1225.5Ω0.0433㎌{☞ 회로를 보면 C2와 C3는 병렬연결이고 C2와 C3의합성용량과 C1은 직렬연결이다. C1=0.47㎌ C2=0.047㎌C3=0.0047㎌를 사용하였다.C2와 C3의 병렬합성용량은 {C_23 = C_2 + C_3 =0. 05 17 ㎌이고,{C_1과{C_23~의 직렬합성용량은 {C_0 = { C_1 TIMES C_23} over {C_1 + C_23 } =0.0466㎌이다. 실제측정값과 계산값을 비교했을 때 상당히 일치하는 것을 알 수 있다.6. 고 찰 (예비보고서문제){Capacitor는 전하를 축적하는 기능을 가지고 있다. 이러한 기능을 일반적인 용도로 사용할 경우 어디에 사용되고 있는지 조사해 보세요.(ex. 전자제품의 회로판을 보면 Capacitor가 많이 꽂혀 있 습니다. 이러한 Capacitor들이 단지 전하를 축적하기 위한 용도로 있는 것은 아닙니다.

자연과학| 2007.07.08| 7페이지| 1,000원| 조회(703)

커패시터, Capacitor, 커패시턴스, 직렬접속, 병렬접속

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[자연과학]RC회로 RL회로

4. 실험과정(1) RC회로1) 구형파({)1 회로구성 C=0.01㎌{2 구형파의 폭은 1ms, AG의 주파수는 1kHz, 진폭 5V3 R과 C 양단에 걸리는 전압파형 관측한다.4 시상수를 계산한다. (하전시 피크값의 63%가 되는 지점, 방전시 37%가 되는 지점)5 커패시터 0.053㎌ 0.228㎌으로 변경 후 재실험한다.2) 사인파{1 회로구성 C=0.01㎌2 주파수는 1kHz, 진폭 3V3 R과 C 양단에 걸리는 전압파형 관측한다.4 출력(커패시터)의 진폭감소 관측한다.5 커패시터 0.053㎌ 0.228㎌으로 변경 후 재실험한다.6 리싸주파형으로 위상차를 구한다. (오실로스코프 채널1에 입력파형, 채널 2에 출력파형)(2) RL회로1) 구형파({){1 회로구성 L=5.121mH2 구형파의 폭은 1ms, AG의 주파수는 1kHz, 진폭 5V3 R과 L 양단에 걸리는 전압파형 관측한다.4 시상수를 계산한다.5 인덕터 10.71mH 47.8mH로 변경 후 재실험한다.2) 사인파{1 회로구성 L=5.121mH2 사인파의 주파수는 1kHz, 진폭은 3v3 R과 L 양단에 걸리는 전압파형 관측한다.4 진폭감소를 관측한다5 인덕터를 10.711mH 47.8mH로 변경후 재실험한다.6 리싸주파형을 관측한다.5. 실험결과(1) 커패시턴스, 인덕턴스, 저항 측정(L-C-R미터){커패시턴스인덕턴스저항지시값측정값지시값측정값지시값측정값0.01㎌0.01㎌5mH5.121 mH1㏀0.99㏀0.05㎌0.553㎌10mH10.711mH0.22㎌0.228㎌50mH47.8 mH☞ L-C-R미터로 측정한 측정값으로 실험에 나온 모든 데이터값을 구하였음을 밝힌다. 단, 저항은 1㏀으로 계산하였다.(2) RC회로1) RC회로-구형파를 입력파형으로 했을때의 전압파형{1 C=0.01㎌ 진폭=5V 주파수=1㎑ 일때의 전압파형저항의 파형커패시턴스의 파형커패시턴스파형(확대){{{2 C=0.053㎌ 진폭=5V 주파수=1㎑ 일때의 전압파형저항의 파형커패시턴스의 파형커패시턴스파형(확대){{{3 C=0.228㎌ 진폭=5V 주파수=1㎑ 일때의 전압파형저항의 파형커패시턴스의 파형{{2) RC회로에서의 시상수 계산{커패시터0.01㎌0.053㎌0.228㎌시상수(실험값)1.00×10-5s6.0×10-5s2.00×10-4s시상수(이론치)1.00×10-5s5.3×10-5s2.28×10-4s{☞ RC회로에서의 시상수는 τ=RC이다. 즉, 시상수는 저항이 일정할 때 커패 시터의 용량에 비례한다. 시상수가 크다는 것은 충전하는데 많은 시간이 걸린다는 것을 의미한다. 시상치의 이론치는 τ=RC를 이용해 구한다.실험을 통해 시상수를 구하는 방법은 오실로스코프에서 커패시턴스의 파 형을 보고 전체전압의 63%가 되는 시간을 읽는 것이다. 하지만 이 부분 에서 눈으로 오실로스코프의 눈금을 읽는 작업이기 때문에 상당한 오차 가 발생할 것으로 예상되었으나 실제 계산해 보니 이론치에 근접한 값을 얻을 수 있었다. 오차의 원인으로 생각되어지는 오실로스코프에서 시간을 읽는 작업은 최대한 파형을 크게 확대시켜 본뒤에 계산하였다. 시간의 한 칸의 단위가 워낙적기 때문에 (실험에선 0.2㎳∼0.1㎳사이를 사용하였다.) 파형의 굵기가 오실로스코프 한칸에 해당할 정도여서 측정시에 오차를 염두에 두고 실험에 임하였다.3) RC회로-사인파를 입력파형으로 했을때의 진폭감소[진폭 3V, 주파수 1㎑일 때]{커패시터0.01㎌0.056㎌0.22㎌진폭감소(이론치)2.99V2.85V1.72V진폭감소(실험값)3.00V2.90V1.75V실제진폭감소량0V0.10V1.25V{☞ RC회로에서 진폭감소식은 {V= { V_0} over { SQRT { 1+w^2 τ^2} }을 이용했다. 여기서 {V_0 = 3V로 일 정하게 하였고 {w=2πf에서 주파수도 1㎑로 고정시켜 놓고 실험을 진행했 다. 시상수 τ는 앞에서 구한 값을 사용했다. τ가 커패시터 용량이 클수 록 증가하는 것을 통해 진폭감소도 커패시터 용량이 클수록 확연히 차이 가 나는 것을 알 수 있다. 역시 오실로스코프의 눈금 간격을 확대시켜 주 의깊게 측정하는 것이 이 실험의 오차를 줄이는 방법이며 실험값과 이론 치가 상당히 일치하는 것을 확인할 수 있었다. 위 그래프는 진폭을 3V로 놓고 실험을 하였을경우에 오실로스코프의 나타난 파형이 순서대로 3V-2.90V-1.75V이므로 진폭감소는 순서대로 0V-0.1V-1.25V로 나타난 것을 그래프화 한 것이다.4) RC회로-리싸주파형 관측{커패시터0.01㎌0.056㎌0.22㎌위상차(이론치)3.59°18.42°55.08°위상차(측정값)1.80°18.92°53.78°리싸주 파형{{{{☞ 리싸주파형을 통해서 위상차를 구할 수 있다. 위상차의 이론치는 {θ=tan^-1 wτ를 이용하여 {w=2πf에서 f=1㎑로 고정시키고 τ는 앞에서 측정한 결과값을 대입했다. 위상차의 실험값은{θ=Sin^-1 ( { B} over { A} )이다. 여기서 A는 리싸주파형의 최고높이(Y축)이고 B는 y절편을 뜻한다. 이론치의 식을통해 {θ=tan^-1 wτ이니까 {wτ=tanθ로 식을 바꿀수 있고 여기서 w는 일정하고 {0≤θ〈90°일 때 τ가 증가할수록 위상차θ도 증가한다는 것을 유추해볼 수 있다. 앞에서 실험한 결과를 통해 τ는 커패시턴스 값이 클수록 증가한다는 것을 알았으니 결국 커패시턴스 값이 클수록 위상차도 커질 것이라고 예상해볼수 있다. 실제 실험을 해보니 각각의 리싸주파형에서 {{ B} over { A}를 측정해 계산한 결과 예상했던대로 커패시턴스 값이 커질수록 위상차도 커짐을 확인할 수 있었다. 이실험에서 오차의 원인은 오실로스코프상의 리싸주파형을 보고{{ B} over { A}를 측정할때의 어려움이다. 0.01㎌을 사용할 경우 {{ B} over { A}는 거의 눈금하고 파형굵기가 겹쳐있는 상태라서 측정이 어려운 것이 사실이었다. 이때는 어느정도의 오차를 감수하고 눈금을 읽어야만 했다. 또한 오실로스코프를 사용할때는 반드시 프로브를 사용해주어야 좀더 정확한 리싸주파형을 얻을수 있다. 실제 프로브와 프로브가 아닌 것은 저항이 200Ω정도 차이가 나는 것을 실험중에 확인했었다.(3) RL회로1) RL회로-구형파를 입력파형으로 했을때의 전압파형{1 L=5.121mH 진폭=5V 주파수=1㎑ 일때의 전압파형저항의 파형커패시턴스 파형{{2 L=10.711mH 진폭=5V 주파수=1㎑ 일때의 전압파형저항의 파형커패시턴스 파형{{3 L=47.8mH 진폭=5V 주파수=1㎑ 일때의 전압파형저항의 파형커패시턴스의 파형{{{2) RL회로에서의 시상수 계산{인덕터5.121mH10.711mH47.8mH시상수(실험값)5.00×10-6s1.00×10-5s4.00×10-5s시상수(이론치)5.00×10-6s1.07×10-5s4.78×10-5s{☞ RL회로에서의 시상수는 {τ= { L} over {R }이다. 즉, 저항이 일정할 때 시상수 는 인덕턴스값에 비례한다. 이론치 는 {τ= { L} over {R }을 이용해 구한다. 실험값 은 오실로스코프에서 인덕턴스의 파 형을 보고 전체전압의 63%가 되는 시간을 읽는 것이다. 이것 역시 앞 에 RC회로실험처럼 오실로스코프의 눈금을 읽는데서 많은 오차가 발생했다고 생각된다.3) RL회로-사인파를 입력파형으로 했을때의 진폭감소[진폭 3V, 주파수 1㎑일 때]{인덕터5.121mH10.711mH47.8mH진폭감소(이론치)0.09V0.18V0.84V진폭감소(실험값)0.16V0.20V0.80V실제진폭감소량2.84V2.80V2.20V☞ RL 회로에서 진폭감소식은 {V= { V_0 wτ} over { SQRT { 1+ w^2 τ^2} }을 이용했다. 여기서 {V_0 =3V로 일정하게 하고 {w=2πf에서 주파수는 1㎑로 일정하게 해놓고 실험을 하였 다. 시상수 τ는 앞에서 구한 값을 사용했다. 인덕턴스의 값이 작을 때의 진폭감소량이 더 큰 것을 알 수 있다. 역시 오실로스코프의 눈금간격을 읽을때의 주의해야 오차를 줄일 수 있다.4) RL회로-리싸주파형 관측{인덕터5.121mH10.711mH47.8mH위상차(이론치)1.79°3.85°16.72°위상차(측정값)2.54°2.69°14.12°리싸주 파형{{{{☞ 앞의 RC회로에서와 마찬가지로 {θ=tan^-1 wτ, {θ=Sin^-1 ( { B} over { A} )를 통해인덕턴스값증가 -> 시상수증가 -> 위상차증가! 이런결과를 만족하는 것 을 유추해볼수 있고 실험을 통해 확인할 수 있었다. 실험시 {{ B} over {A }를 측정하 는데 오실로스코프에서의 눈금측정이 역시 어려움이 많았다. 위의 파형을 보면 5.121mH와 10.711mH에서{{ B} over {A }를 측정하면 B는 거의 원점에 붙어있 어서 그값을 정확히 측정하는데 어려움이 있었다. 그래프는 인덕턴스가 증가함에 따라 위상차도 증가하는 것을 볼 수 있다. 급격히 증가했다고 보여지는 것은 인덕턴스의 값이 5.121mH에서 47.8mH로 10배가까이 증가 했기 때문이다.

자연과학| 2007.07.08| 10페이지| 1,000원| 조회(2,900)

RC회로, RL회로, 시상수, 구형파 사인파

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[자연과학]인덕턴스의 특성

3. 실험과정1) 주어진 인덕터의 인덕턴스 값 L을 L-C-R미터로 측정한다.{2) 다음과 같이 회로를 구성하고 주어진 인덕터에 대해 주파수 변화에 따른 리액턴스 {X_L의 변화를 측정한다.3) 인덕터의 내부저항을 측정해 본다4) 각각의 인덕터에 유입되는 전류와 인덕터 양단전압의 위상차를 오실로스코프로 알아본다.{5) 다음과 같이 직렬접속회로를 구성하여 전압, 전류를 측정하고합성인덕턴스 {L_0를 구한다.6) 각 인덕터의 인덕턴스 값과 그 양단의 전압사이에 관계를 알아본다.7) 신호발생기의 주파수를 바꾼후 5,6번을 반복한다.{8) 다음과 같이 병렬접속회로를 구성하여 합성인덕턴스 {L_0를 구한다.9) 각 인덕터의 인덕턴스 값과 그곳에 유입되는 전류와의 관계를 알아본다.4. 실험결과(1) 인덕턴스 L측정 (L-C-R미터){지시값L-C-R 측정값5mH5.05mH10mH10.33mH15mH15.70mH☞ L-C-R미터를 이용해 인덕턴스 5mH, 10mH, 15mH를 각각 측정하여 위와 같은 측정값을 얻었다. 정확한 데이터값을 위해 이후 실험에 사용한 인덕턴스값은 위의 측정값을 사용하였음을 밝힌다.(2) 주파수 변화{f [㎑]1㎑2㎑3㎑V [v]2.56V4.28V5.36VI [㎃]37.3㎃31.4㎃27.31㎃XL [Ω] (측정값)68.63Ω136.31Ω196.27ΩXL [Ω] (이론값)64.90Ω129.81Ω194.72ΩL = XL / 2πf [mH]10.9mH10.8mH10.4mHL = 실제사용값10.33mH{{☞ 주파수 변화 실험에서 인덕턴스는 10.33mH를, 저항은 100Ω을 사용하였다. 위와 같은 회로도를 만든 후 주파수를 1㎑, 2㎑, 3㎑로 변화시키면서 각각에 걸리는 전압과 전류를 측정하였으며 {X_L= { V} over { I}를 이용해서 리액턴스 값을 구했다. 리액턴 스 값이 주파수가 증가할수록 증가하는 것을 알 수 있다. 이것을 그래프로 나타 내면 주파수와 리액턴스의 비례관계를 알 수 있다. 이때 {X_L값은 측정값을 사용 했다. 실제 {X_L =2πfL에서 f=1,2,3㎑를 대입하고 L=10.33mH를 넣어서 이론값과 비교해보았다. 이론값과 측정값이 차이가 나는 이유는 먼저 측정값으로 사용한 {X_L= { V} over { I}이 식을 보면, 이 회로에서 총전류와 전압은 100Ω짜리 저항에만 관여받 는 것이 아니라 인덕터의 내부저항에도 영향을 받기 때문이다. 실험에 사용한 인 덕터(10mH)의 내부저항을 측정해본 결과 28.1Ω이었으며 이것이 측정값과 이론 값이 다르게 나온 주된 이유라고 생각된다.실험에 사용한 인덕터 각각의 내부저항은 아래와 같다.{인덕턴스5.05mH10.33mH15.70mH내부저항53.5Ω28.1Ω4.0Ω{측정값 {X_L을 {L= { X_L} over {2πfL }식에 넣어서 인덕턴스의 값을 구해봤다. 실제 실험에 사용한 인덕턴스의 값인 10.33mH 값에 가까운 값들을 구할 수 있었다. 오차는 앞에서 언급한 인덕터의 내부저항이 주원인이라고 생각된다. 또한 10.33mH 인덕터의 유입되는 전류와 인덕터 양단전압간의 위상차를 오실로스코프로 보면 이런 모양의 리싸주 모형을 볼 수 있다. 인덕턴스 회로에서 전압은 전류보다 90°앞서므로 리싸주모형은 원형을 나타내야 한다. 실험에서 알아본 리싸주 모형은 완전한 원형은 아닌 모양이 나왔다. 실험시 리싸주 모형이 원형일때도 또 다른 모양일때도 여럿 나타났었기에 이건 측정시의 오차라고 여겨진다.(3) 직렬접속회로{f[㎑]V1[v]V2[v]V3[v]V[v]I[㎃]XL[Ω]L0 = XL / 2πf[mH]1㎑1.419v1.605v2.163v5.05v23.69㎃213.17Ω33.9mH2㎑1.119v1.750v3.22v6.50v15.50㎃419.35Ω33.3mH3㎑0.913v1.598v2.649v6.98v10.98㎃635.70Ω33.7mH{☞ 실험에 사용한 인덕턴스는 {L_1 = 5.05mH{L_2 = 10.33mH{L_3 = 15.70mH이다. 인덕턴스가 직렬접속된 회로에서는 합성인덕턴스 {L_0 = L_1 + L_2 + L_3 = 31.08mH이다. 주파수를 변화시키면서 실험해본결과 합성인덕턴스 {L_0 = 33.3mH∼33.9mH의 값이 나온 것을 확인할 수 있었다. 실험시 오차는 인덕터의 내부저항과 측정시의 오차 등을 들 수 있겠다.(4) 병렬접속회로{f[㎑]I1[㎃]I2[㎃]I3[㎃]I[㎃]V[v]XL[Ω]L0 = XL / 2πf[mH]1㎑21.26㎃16.68㎃11.09㎃43.33㎃1.111v25.64Ω4.081mH2㎑21.22㎃13.62㎃8.39㎃40.03㎃1.509v37.69Ω2.998mH3㎑18.90㎃12.05㎃7.22㎃37.9㎃1.733v45.73Ω2.425mH{☞ 병렬접속 회로에서의 합성인덕턴스는 {{ 1} over {L_0 } = { 1} over { L_1} + { 1} over {L_2 } + {1 } over { L_3}이다. 이렇게 구 한 이론값은 {L_0 = 2.789mH이다. 실험한 결과 주파수가 1㎑일 경우에는 오 차가 상당히 많이 발생하였으며 2㎑, 3㎑일때는 그 오차가 줄어든 것을 알 수 있다. 앞서 실험 한 직렬회로에서는 인덕터직렬연결되었고 합성 인덕턴스는 각각의 인덕턴스값의 크기에 합이었 기 때문에 인덕터의 내부저항이 직렬연결되는 꼴이 되버리지만 병렬회로에서는 합성인덕턴스값이 각각의 인덕턴스값의 역수의 합이었기 때문에 인덕터의 내부저항이 병렬로 연결되었다고 생각 해 볼 수가 있다. 결국 인덕터의 내부저항에 의해 오차가 발생하였는데 병렬회로에서의 오차가 더 컸었다는 것을 실험을 통해 확인할 수 있었다.5. 고찰

자연과학| 2007.07.08| 5페이지| 1,000원| 조회(416)

인덕터, 인덕턴스, 결과, 리액턴스, 전자물리학

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[자연과학]직렬공진, 병렬공진

4. 실험과정1) 회로도 구성 C=0.01㎌ L=10mH R=1㏀ {V_S는 정현파로 한다.2) {W_0= { 1} over { SQRT { LC} } =2 pi f를 이용해 {W_0구하기{f_0= { w_0} over {2 pi } = { { 1} over { SQRT { LC} } } over { 2 pi } = { 1} over { 2 pi SQRT { LC} }을 이용해 {f_0구하기(이론치), 주파수를 조절하면서 멀티미터에 나오는 {V_R의 최대값이 되는 주파수를 찾는다(실험치){3) {V_S{V_R측정, {f_1{f_2측정({V_R의 크기가 {V_S의 0.707배 되는주파수 {f_1{f_2측정)4) Q factor구하기5) B(대역폭) 구하기. H(전달함수) 구하기6) 리싸주 파형 관측, {PHI _H구하기1) 회로도 구성 C=0.01㎌ L=10mH R=1㏀ {V_S는 정현파로 한다.2) {W_0= { 1} over { SQRT { LC} } =2 pi f를 이용해 {W_0구하기{{f_0= { w_0} over {2 pi } = { { 1} over { SQRT { LC} } } over { 2 pi } = { 1} over { 2 pi SQRT { LC} }을 이용해 {f_0구하기(이론치), 주파수를 조절하면서 멀티미터에 나오는 {V_R의 최소값이 되는 주파수를 찾는다(실험치)3) 직렬회로실험에 3)번부터 6번까지 반복실험{측정값직렬회로병렬회로{f_0{{ 1} over { 2 pi SQRT { LC} }{{ 1} over { 2 pi SQRT { LC} }Q{{ 1} over {R } SQRT { { L} over { C} }{R SQRT { { C} over { L} }B{2 pi (f_2 -f_1 ){2 pi (f_2 -f_1 )H{{ V_R} over { V_S}{{ V_R} over { V_S}5. 실험결과(1) RLC 직렬회로1) {f_0, Q-factor구하기☞ 실험에 사용한 L-C-R의 지시값은 L=10mH C=0.01㎌ R=1㏀이다.{ { L} over { C} }이용하고, 처음 Vs는 10V 였다. 멀티미터가 실효치를 나타내므로 멀티미터로 측정한 {10V DIV SQRT { 2} =7.07V를 최대치로 놓고 그 값이 나오는 주파수를 측정하여 11.6㎑를 얻었다.이론값 {f_0= { 1} over { 2 pi SQRT { LC} } =15.92㎑와는 상당한 오차가 발생하였다. Vs를 10V로 맞 혀놓고 멀티미터로 측정하였으니 실효치를 나타내는데 그 값이 정확히 {{ 1} over { SQRT { 2} }배 된다고 가정하고 실험을 진행하였다.멀티미터 자체의 측정상 오류를 들수 있겠다. 이를 해결하고자 오실로스코 프로 시간간격을 측정해 한 주기의 역수를 취해서 주파수를 구하는 방법 도 해보았으나 이 역시 오차가 많이 발생해 멀티미터 측정값을 실험데이 타로 사용하였다.Q={{ 1} over {R } SQRT { { L} over { C} }을 이용해 이론치 1을 얻었고, {Q= { 2 pi fL} over { R}을 이용해 계산하면 실 험값 0.73을 얻을 수 있었다.2) 대역폭 B 구하기{{측정값실험값이론값{f_14.0㎑10.82㎑{f_221.4㎑26.75㎑B109.3㎑100.0㎑Q0.671☞ 앞에서 구한 {f_0 = 11.6㎑일때의 7.07V값을 최고 전압 {V_S로 보고 이제 그것의 0.707배 되는 주파수를 찾는 것이다. 옆에 그래프에서 0.707배 되는 주파수가 2개나오는 것을 알 수 있고 차례대로 {f_1{f_2라 하고 멀티미터를 이용해 그 값을 구했다.{B=W_2 - W_1 = 2 pi (f_2 - f_1 ) =109.3㎑를 얻어 이론치 100.0㎑와 차이가 있었다.매뉴얼 10(a)식 {_1 over _0 = - 1 over 2Q + sqrt {1+ ( 1 over 2Q )^2}을 이용해 {W_1을 구하면 68.01㎑, 즉 {W_1=2 pi f_1에서 {f_1 = 10.82㎑값을 얻을 수 있었으며 매뉴얼 10(b)식 {_2 over _0 = 1 over 2Q + sqrt {1+ (4V8.32V0.08VH(측정값)0.140.160.790.850.01H(이론값)0.270.7110.710.22{☞ 전달함수 {H= { V_R} over {V_S } (측정값) ={H= {1} over {sqrt {1+Q ^{2} ( {omega } over {omega _{0}} - {omega _{0}} over {omega } ) ^{2}}}(이론값)을 이용해 구했다. RLC직렬회로에서의 이론적인 전달함수 H모양은 다음과 같다. 포인트 값이 5개 뿐이어서 일반화시키기에는 다소 무리가 있으나 실험데이타로 얻은 그래프의 형태는 이론적인 그래프와 같이 single peak을 중심으로 감소한다는 것을 알 수 있다.{이론값에서는 주파수 {f_0값에서 H가 1을 나타내지만 실험에서는 오차가 많 이 발생하였음을 알 수 있다. 그래프를 보면 H가 {f_0에서 최대이고(실험에서 는 {f_0가 아닌 곳에서 최대값이 나와버렸다) {f_0를 중심으로 양쪽으로 멀어질 수록 H의 값이 감소한다는 것을 알 수 있다.즉, 이 회로는 주파수 {W_0에서 최대전력이 전달되고 이것이 바로 직렬공진 회로이다. 이것은 입력할때의 주파수가 최고의 공진주파수와 일치했을 경우 를 가리키게 되고 이때 최대전력이 전달되는 것이다. 이런 공진시에는 {W=W_O = { 1} over { SQRT { LC} }이고 {WL= { 1} over {WC }이므로 인덕터하고 커패시터의 임피던스가 서 로 상쇄되어 버린다. 결국 {V_S가 {V_R에 가게 되는 것이다.4) 리싸주{f3㎑{f_1=4.0㎑{f_0=11.6㎑{f_2=21.4㎑55㎑A9.4138.57.815B692.94.514{PHI(측정값)39.7°43.8°19.9°-35.2°-69.0°{PHI(이론값)74.5°45°0°-45°-77.6°{☞ 리싸주 모형에서 {PHI _{H} =sin ^{-1} { A} over { B}(측정값), {PHI _{H} =-tan ^{-1} Q( {omega } over {omega _{0}} - {omega _{0}} ove해보면 {f_0에서 {PHI _H값이 0이고 {f_0를 중심으로 다시 위상차가 커지는 것을 알 수 있다. 실험에서 얻은 그래프역시 이론값과 같은 형태의 그래프꼴을 유지하고 있었다. 여기서 위상차가 {f_0에서 0이라는 것은 그때의 전력손실이 가장 적다는 것이다. 즉, 앞선 실험에서 직렬공진회로에서 주파 수가 {f_0일 때 최대전력을 가진다는 것을 이번 리싸주 실험에서도 재차 확인 할 수 있었다.(2) RLC 병렬회로1) {f_0, Q-factor구하기☞ {f_0= { w_0} over {2 pi } = { { 1} over { SQRT { LC} } } over { 2 pi } = { 1} over { 2 pi SQRT { LC} }이용 {Q= 2 pi fRC = R SQRT { {C} over { L} }를 이용하였으며 직렬회로와 는 반대로 {V_s가 10V였을 때 멀티미터로 측정한 전압값이 최소가 되는 지 점에 주파수를 찾아 그 값을 {f_0로 두었다.(=15.79㎑){측정값실험값이론값{f_015.79㎑15.92㎑Q0.991이론값 {f_0= = { 1} over { 2 pi SQRT { LC} } =15.92㎑와 상당히 근접한 값을 얻을 수 있었다.{Q=R SQRT { { C} over { L} }를 이용해 이론치 1을 얻었고, {Q= 2 pi fRC를 이용해 계산하면 실험값 0.99를 얻을 수 있었다.2) 대역폭 B 구하기{측정값실험값이론값{f_19.56㎑9.7㎑{f_225.3㎑25.7㎑B98.9㎑100.0㎑Q11☞ RLC병렬회로에서는 직렬회로와는 반대로 전압이 최소가 되는 지점을 {f_0로 두는데 실험에선 편의상 {f_1{f_2를 측정할때는 직렬회로처럼 최고전압 {V_S를 구한 뒤 그것의 0.707배 되는 주파수를 찾는 방법을 쓰는 것이 훨 씬 간단했기에 그 방법을 사용하였으며 이론치와 빅했을 때 상당히 일치 하는 것을 확인할 수 있었다. 그렇게 구한 {f_1, {f_2를 이용해 {B=W_2 - W_1 = 2 pi (f_2 - f_1 ) =98.9㎑를 1 + 1 over { Q^2 ( over _0 - _0 over )^2 } } }(이론값)을 이용해 구했다.RLC병렬회로에서의 이론적인 전달함수 H의 모양은 다음과 같다.{{그래프를 보면 H가 {f_0에서 최소(이론값은 0)이고 {f_0를 중심으로 양쪽으로 멀어질수록 H의 값이 증가한다는 것을 알 수 있다.즉, 이 회로는 주파수 {f_0일 때 전력이 전달이 가장 안되고 {f_0에서 멀어질수 록 전력이 잘 전달되는 것을 알 수 있다.이것은 직렬공진회로에서의 성질과 정반대이며 이런 회로를 병렬공진회로 라고 한다. 실험시 오차는 멀티미터측정오차와 L,C에서의 각 내부저항값을 들 수 있겠다.4) 리싸주{f3㎑{f_1=9.56㎑{f_0=15.79㎑{f_2=25.3㎑55㎑A96.50.279.2B1.84.20.24.83.3{PHI(측정값)-11.5°-40.3°±90°43.3°21.0°{PHI(이론값)-11.0°-45°±90°45°17.4°☞리싸주 모형에서 {PHI _{H} =sin ^{-1} { A} over { B}(측정값), {_H = - tan^-1 1 over {Q ({- over _0 - _0 over }) }(이론값)을 이용해 구했다. {f_0에서는 A와 B가 일치하는 것을 오실로스코프 리싸주모 양을 통해 알 수 있었다.즉, {f_0에서 위상차가 90°라는 것은 그때의 전력손실이 가장 크다는 것이 고 앞선 실험에서 병렬공진회로에서는 주파수가 {f_0일 때 전력손실이 가장 크고 {f_0에서 멀어질수록 전력이 잘 전달된다는 것을 재확인할 수 있었다.{{6. 고찰{Q지수와 대역폭간의 관계에 대하여 생각해보자.☞ {Q= { f_0} over {f_2 - f_1 }이고 대역폭 {B=2 pi (f_2 - f_1 )이므로 Q값이 크면 대역폭이 작다는 것 이고, Q값이 작으면 대역폭이 크다는 것이다. 대역폭은 주파수와 주파수 사이의 간격을 의미한다. 한편으로는 대역폭이 어떤 회로에서 그 회로가 받아들일 수 있는 주파수의 차이를 의미하기도 한다. {Q= { f_0} over다.

자연과학| 2007.07.08| 10페이지| 1,000원| 조회(1,107)

RLC 직렬회로, 대역폭, 병렬공진, 직렬공진, RLC병렬회로

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[자연과학]필터회로의 특성

3. 실험과정(1) 저역필터회로 특성{1. 그림 1의 회로를 구성한 후 입출력 특성을 비교 할 수 있도록 함수발생기와 오실로스코프를 접속 한다.2. 각 회로마다 입력 신호(정현파)의 주파수 변화에 따른 부하 {R_L양단에서의 출력전압 특성을 조사 하여 기록한다.3. 각 회로마다 주파수 변화에 따른 입출력전압비 를 그래프에 그린다.(2) 고역필터회로 특성{1. 그림 2의 각각의 회로를 구성한 후 입출력 특성 을 비교할 수 있도록 함수발생기와 오실로스코 프를 접속한다.2. 각 회로마다 입력신호(정현파)의 주파수 변화에 따른 부하 {R_L양단에서의 출력전압특성을 조 사하여 기록한다.3. 각 회로마다 주파수 변화에 따른 입출력전압비 를 그래프에 그린다.(3) 공진필터회로 특성1. 그림 3의 각각의 회로를 구성한 후 입출력 특성을 비교할 수 있도록 함수발생기와오실로스코프를 접속한다{2. 그림 3의 각 회로는 인덕턴스 L값과 커패시턴스 C값이 모두 같은 공통점을 가지고 있는 공진회로이다. L이나 C의 내부저항을 무시할 때 각 공진회로의 공진주파수 또는 반공진 주파수의 대략적인 값을 구하여라.3. 각 회로마다 입력 신호(정현파)의 주파수 변화 에 따른 부하 {R_L양단에서의 출력전압 특성을 조사하여 기록한다.4. 각 회로마다 주파수 변화에 따른 입출력전압비 를 그래프에 그린다.4. 실험결과(1) 저역필터회로 특성{주파수 f[Hz]13510102103차단주파수104105106입력전압 Vi (최대치)10V10V10V10V10V10V10V10V10V출력전압 Vo (최대치)3.0V5.5V7.0V8.0V8.5V8.0V3.0V0.5V0.5V입출력비Vo/Vi 100[%]30%55%70%80%85%80%30%5%5%{{{☞ 저역필터회로는 높은 주파수 입력이 출력에 도달하는 것을 차단하는 역할을 한다. 즉, 저주파성분을 통과시키고 고주파성분은 저지시키는 것이라고 말할 수 있다. 여기서 저주파와 고주파를 나누는 기준은 바로 그 회로에서의 차단주파수를 기점으로 차단주파수보다 낮은 주파수를 저주파, 차단주파수보다 높은 주파수를 고주파라고 한다. 실험에서는 다음과 같은 회로도를 사용하였고. 회로도에서 L=50mH, R=1㏀을 사용하였다(실제 L-C-R미터로 측정한 값은 L=48.2mH R=0.9948㏀이다.) 실험에 사용한 주파수는 1㎐부터 {10^6㎐까지이고 실험데이타를 보건데 1∼3㎐부분만 제외하고는 5∼{10^3㎐까지는 입출력비가 80%가까이 나왔으며, {10^3㎐이후부터는 입출력비가 급격히 낮아지는 것을 알 수 있었다. 필터작용에서는 불필요한 주파수 성분의 크기를 가급적 줄이는 것이 요구된다. 이때 최대출력전압의 70.7%를 발생시킬 수 있는 주파수를 곧, 차단주파수라고 한다. 실험에서는 10V에 입력전압을 사용하였으므로 약 7V의 출력전압을 나타내는 곳이 곧, 차단주파수인 것이다.저역필터회로에서의 이론적인 차단주파수는 {W= { R} over { L} =2 pi f에서 {f= { R} over { 2 pi f}이다. 계산해보면 (이론값)차단주파수는 3284.80㎐이다. 실험결과 값을 보면 {10^2㎐에서 입출력비가 가장 높은 85%를 기록했으며 {10^3㎐이후부터는 감소하는 것을 알 수 있다.{이론값실험값차단주파수3284.80㎐1000㎐∼10000㎐즉, 차단주파수를 중심으로 이보다 낮은 주파수는 통과시키고 이보다 높은 주파수는 차단하는 것이다. 이론적인 저역필터회로의 그래프는 왼쪽그래프와같다.{{ 주파수가 1,3㎐인 부분만 제외하면 실험에서 얻은 그래프 꼴과 같다는 것을 알 수 있다. 여기서 1,3㎐ 즉 실험데이타값중 가장 낮은 주파수를 사용하였을때의 실험결과값이 안 나온 것은 저역필터회로는 차단주파수보다 낮은 저주파수를 차단하는 것이 목적이므로 이 주파수가 더 낮을수록, 즉, 더 저주파일수록 이런 성질이 크게 나타나고 그에 따라 오차도 더 크게 발생하였다고 생각된다. 이것은 같은 데이터를 가지고 고역필터회로를 실험하였을때는 1,3㎐에서도 정상적인 값이 나온 것을 통해 유추할 수 있었다.(2) 고역필터회로 특성{주파수 f[Hz]13510102차단주파수103104105106입력전압 Vi (최대치)10V10V10V10V10V10V10V10V10V출력전압 Vo (최대치)0V0.1V0.2V0.8V5.0V9.2V9.4V9.4V9.5V입출력비Vo/Vi 100[%]0%1%2%8%50%92%94%94%95%{☞ 고역필터회로는 고주파성분을 통과시키고 저주파성분을 저지시키는 역할을 한다. 실험에서는 다음과 같은 회로도를 사용하였고. 회로도에서 C=1㎌, R=1㏀을 사용하였다(실제 L-C-R미터로 측정한 값은 C=0.988㎌ R=0.9948㏀이다.) 실험데이타 값을 보면 주파수 {10^2 ∼10^3㎐이후부터는 입출력비가 급격히 증가하는 것을 알 수 있다. 즉, 이 주파수부분에서 차단주파수가 형성되었다는 것을 유추해 볼 수 있다. 고역필터회로에서의 이론적인 차단주파수는 {W= { 1} over { RC} = 2 pi f에서 {f= { 1} over {2 pi RC }이다. 계산해보면 이론적인 차단주파수는 161.09㎐이다. 실험데이타값을 보면 {10^2㎐이후부터 급격히 증가해서 {10^3㎐부터는 90%이상의 입출력비를 기록하는 것을 볼 수 있다.{이론값실험값차단주파수161.09㎐100㎐∼1000㎐즉, 차단주파수를 중심으로 이보다 낮은 주파수는 저지시키고, 이보다 높은 주파수는 통과시키는 것이다. 실험에서 주파수의 영역을 1,3,5㎐를 제외하고는 전부 10의 제곱으로 증가시키면서 진행하였기에 최대전압(실험에선 10V)의 70.7%가 되는 지점(약 7V)가 되는 지점인 차단주파수를 정확히 측정하진 못하였다. 그러나 데이터값을 통해 유추해보건데 100㎐∼1000㎐영역내의 차단주파수가 존재한다는 것을 알 수 있었다.{이론적인 고역필터회로의 그래와 실험에서 얻은 그래프는 다음과 같다.{ 실험에서 얻은 그래프와 이론적인 그래프는 같은 꼴임을 알 수 있다. 고역필터회로 실험에선 앞선 저역필터회로 실험에서 제대로 된 결과값이 나오지 않았던 1,3㎐부분에서도 제대로 된 결과값이 나온 것을 알 수 있다. 이를 통해 보건데 저주파를 통과시키는 저역필터회로에서는 1,3㎐가 저주파이므로 이에 해당하는 오차도 크게 작용할 수 있겠지만, 고주파를 통과시키는 고역필터회로에서는 1,3㎐는 저주파로 차단시켜버리므로 이에 해당하는 오차를 무시할 수 있어서, 그래서 이런 결과값이 나오지 않았나 유추할 수 있었다.(3) 공진필터회로 특성{주파수 f[Hz]13510저역차단주파수102103고역차단주파수104105106입력전압 Vi (최대치)10V10V10V10V10V10V10V10V10V출력전압 Vo (최대치)0.5V1.0V2.5V5.0V8.0V8.0V3.0V0.5V0.5V입출력비Vo/Vi 100[%]50%10%25%50%80%80%30%5%5%{☞ 공진필터회로는 저역필터회로와 고역필터회로의 성질을 모두 갖고 있다. 즉, 저역필터회로에서처럼 차단주파수보다 높은 주파수는 차단시키고, 고역필터회로에서처럼 차단주파수보다 낮은 주파수는 차단시키게 된다. 실험에선 다음과 같은 회로도를 사용하였다. 회로도에서 L= 50mH, C=10㎌, R=1㏀을 사용하였다(실제 L-C-R미터로 측정한 값은 L=48.2mH, C=9.4㎌ R=0.9948㏀이다.) 실험데이타 표를 보면 주파수 {10^2∼{10^3㎐의 영역에서만 입출력비가 80%로 가장 높게 나왔고 {10^2㎐보다 낮고, {10^3㎐보다 높은 주파수에서는 차단되었다는 것을 알 수 있다. 공진필터회로에서 차단주파수는 저역차단주파수와 고역차단주파수로 나눌 수 있고, 이 두 주파수의 사이를 통과대라고 하여 이 주파수 부분만 통과시키게 되는 것이다.이론적인 저역차단주파수는 {W_1 = 2 pi f_1 = - { R} over {2L } + SQRT { ( { R} over {2L} )^2 +( { 1} over { LC} )}에서 16.93㎐이고,고역차단주파수는 {W_2 = 2 pi f_2 = { R} over {2L } + SQRT { ( { R} over {2L} )^2 +( { 1} over { LC} )}에서 3301.72㎐이다.공진주파수는 {W_0 = SQRT { W_1 TIMES W_2} =2 pi f_0에서 236.44㎐이다.{이론값실험값저역차단주파수16.93㎐10㎐∼100㎐고역차단주파수3301.72㎐1000㎐∼10000㎐공진주파수236.44㎐100㎐∼1000㎐즉, 이 공진필터회로는 저역차단주파수(16.93㎐)보다 낮은 주파수는 차단시키고, 고역차단주파수(3301.72㎐)보다 높은 주파수는 차단시키고 이 사이의 주파수만 통과시키는 것이다.{이론적인{공진필터회로에서의 그래프와 실험에서 얻은 그래프를 비교해보자. 이론적인 그래프와 실험에서 얻은 그래프의 형태가 같음을 알 수 있다. 주파수의 범위를 100㎐에서 1000㎐까지의 영역에서 10의 제곱으로 나가지 않고 좀더 작은 범위로 여러번 측정하였다면 좀더 완만하고 넓은 통과대의 영역을 얻을 수 있었을 것이다.5. 고 찰(1) 저역필터회로☞ 10V의 입력전압을 주고 각 주파수를 달리할때마다 출력전압을 오실로스 코프로 측정하였다. 오실로스코프를 이용한 측정때마다 항상 어렵게 느껴 지는 부분은 역시나 눈금측정이다. 오실로스코프의 나타난 액정선이 오실 로스코프의 한눈금의 간격보다 큰 경우가 많기에 여기서 측정시 오차가 발생하였다고 보여진다. 앞에서 언급한 1,3㎐에서의 제대로 얻어지지 못 한 실험값은 저주파를 통과시키는 저역필터회로에 특성에 기인한다고 생 각된다. 1,3㎐부분은 재차 실험을 하였어도 계속해서 높은 출력전압이 나 오지 않았다.

자연과학| 2007.07.08| 9페이지| 1,000원| 조회(1,253)

필터회로, 차단주파수, 저역필터회로, 고역필터회로, 공진필터회로

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