R-L-C 직렬회로

소개글

R-L-C 직렬회로에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 목적
2. 장치 및 기구
3. 이론
4. 일상생활에서 쓰이는 R-L-C회로의 예
5. 실험방법
6. 결과 값
7. 토의
8 .참고문헌

본문내용

.9
2.5
4.21
30.68
32.66
300
4.4
1.4
4.62
30.16
17.64
풀이
=
10
20
30
(2) R-L 회로
R
L
Z

10
10
1.1
3.5
3.67
33.34
72.55
20
0.6
4.5
4.54
75.66
82.41
30
0.5
4.8
4.83
96.52
84.05
20
10
2
2.9
3.52
35.23
55.41
20
1.3
3.9
4.11
59.18
71.57
30
1
4.3
4.41
88.29
76.91
30
10
2.6
2.5
3.61
40.83
43.88
20
1.6
3.5
3.85
76.16
65.43
30
1.3
3.9
4.11
102.01
71.57
풀이
=
10
20
30
(3) R-L-C회로
R
L
C
Z

10
10
100
4.1
0.6
2.2
1.31
33.53
72.47
20
200
1.2
0.5
4.4
3.67
64.78
81.12
30
300
0.5
0.4
4.8
4.77
108.92
84.69
20
10
100
3.7
1.4
2
1.09
31.24
50.50
20
200
1
1.2
3.7
3.16
49.24
66.04
30
300
0.4
0.9
4.3
4.37
80.52
77.01
30
10
100
3.5
1.9
1.9
0.98
40.36
40.10
20
200
1
1.6
3.4
2.86
56.60
56.31
30
300
0.4
1.3
3.9
3.97
92.03
69.62
풀이
=
10
20
30
6-1 결과값 그래프
⑴ R-C 회로
R-10 R-20 R-30
R-L 회로
R-10 R-20 R-30
R-L-C회로
R-10 R-20 R-30
7. 토의
일정한 진동수의 교류전류가 흐르는 R-L-C 회로의 임피던스를 구하는 실험이었다. 이 실험을 통해 임피던스에 대해 알 수 있었다. 임피던스는 교류회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타낸다. R-L-C 회로에 전류를 공급하게 되면, R-L은 회로에 흐르는 전류의 크기 외에는 크게 영향을 주지 않지만, C의 경우 충분한 시간이 지난 후 회로에 전류가 흐르지 못하게 만든다는 것을 알 수 있게 해준 실험이었다. 그리고 이번 실험을 하면서 인덕턴스랑 전기용량을 처음 봤기 때문인지 처음에 실험할 때 두 개를 구분 못하고 R-L-C회로를 만들어야 하는데 R-C-L 회로를 만들어서 실험을 두 번해야하는 번거로움을 겪어야 했다. 하지만 처음에 할 때 겪은 시행오차를 바탕으로 빠르게 수행할 수 있었다.
아직 RLC회로에 관해서 이론적으로 덜 익숙해서인지 좀 실험을 하면서도 이게 맞게 하는 건지 좀 난감했다. 하지만 계산한 결과는 상대오차 5%내외로 생각보다는 정확하게 나와서 만족스럽다. 하지만 다음 실험을 하기 전에 미리 이론을 습득해가야겠다는 생각이 들었다
8 .참고문헌
임피던스
- 저항, 코일, 축전기가 직렬로 연결된 교류회로의 합성저항을 임피던스라고 한다. 임피던스는 전압과 전류의 비율 외에 위상도 함께 나타내는 벡터량이다. 복소수 (는 허수단위)로 표시하며 실수부분 은 저항값이며, 허수부분 는 리액턴스이다.
직류회로에서는 전기저항이 곧 전압과 전류의 비를 의미한다. 그러나 교류회로에서는 코일이나 축전기에 의해 전압과 전류의 위상이 달라지므로 복소임피던스를 사용하여 저항값과 위상을 함께 나타낸다.
저항을 통과한 전류는 전압과 위상이 같으며, 코일에 전류가 흐르면 전류보다 전압의 위상이 90°(주기)가 빠르며, 축전기에 의해서는 전압이 전류보다 90°늦다. 따라서 저항, 코일, 축전기를 통과한 후 위상 δ는 다음과 같이 쓸 수 있으며, 곧 복소임피던스의 각이 된다.
임피던스 는 직류에서의 저항값에 해당하며, 크기는 아래와 같다.
여기서 R은 저항, 는 전체 리액턴스(total reactance)이다. 값은 유도성일 때는 양의 값을 용량성일 때는 음의 값을 갖는다.
직렬접속 시킨 회로의 임피던스는 각 요소들의 합이 되며, 병렬접속 시킨 것의 임피던스의 역수는 각 임피던스의 역수의 합과 같다.
(Zparallel)
교류는 시간에 따라 그 값이 변화하므로 전류와 전압의 실효값을 사용한다. 따라서 교류전압의 실효값을 라고 하면, 전류의 실효값 가 된다.
1) RL 직렬 회로
[1] RL 직렬 회로
① R 양단 전압 : VR=RI, VR은 전류 I와 동상
② L 양단 전압 : VL=XLI=ωLI, VL은 전류 I보다 π/2[rad]만큼 앞선 위상③ 전압 : ④ 전류 : ⑤ 위상차 :
⑥ 임피던스 : 교류에서 전류의 흐름을 방해하는 R, L, C의 벡터적인 합.
⑦ 전류는 전압보다 θ[rad]만큼 위상이 뒤진다.
(2) R C 직렬 회로
① R 양단 전압 : VR=RI, VR은 전류 I와 동상
② C 양단 전압 : , V C는 I보다 π/2[rad]만큼 뒤진 위상③ 전압 : ④ 전류 : ⑤ 위상차 :
⑥ 임피던스 :
⑦ 전류는 전압보다 θ[rad]만큼 위상이 앞선다.

(3) R L C 직렬 회로

[1] RLC 직렬회로
① R, L, C 양단 전압
-전체 전압 : V=VR+VL+VC [V]-R 양단 전압 : VR=RI, VR은 전류 I와 동상-L 양단 전압 : VL=XLI=ωLI, VL은 전류 I보다 π/2[rad]만큼 앞선 위상-C 양단 전압 : , V C는 I보다 π/2[rad]만큼 뒤진 위상
② RLC 직렬회로의 관계 ( 의 경우)
-전압 : -전류 :
③ 위상차 :
④ 임피던스 :
[3] 임피던스의 유도성과 용량성
① 일 때 :전류는 전압에 비해 뒤진 위상(유도성) ② 일 때 : 전류는 전압에 비해 앞선 위상(용량성) ③ 일 때 : 전류와 전압이 같은 위상(공진)
[4] 직렬공진
① 공진 조건 :
② 공진 임피던스 : Z=R[Ω]
③ 공진시 전류 : I0=V/R [A]
④ 직렬공진일 때 임피던스 Z=R 이 되어 임피던스는 최소, 전류는 최대가 된다. ⑤ 공진 주파수 :
⑥ 공진 곡선 : 공진회로에서 주파수에 대한 전류변화를 나타낸 곡선. ⑦ 선택도 : 회로에서 원하는 주파수와 원하지 않는 주파수를 분리하는 것.
출처: NAVER 백과사전
전지전자공학의 길라잡이(신윤기 저)
계측 및 제어 실험(강봉수 저)

키워드

R-L-C,   물리,   사전보고서,   결과보고서