실험.5 RLC 교류 회로

목차

1.실험 목적
2.Data
①저항만의 회로
②인덕터만의 회로
③콘덴서만의 회로
④RLC공명회로
3.결과 분석
4.토의

본문내용

유도기, 교류 전원이 직렬로 연결된 회로를 만들고 저항에 걸린 전압을 측정하여 최대 전압을 찾는다. 이때의 전류가 RLC회로의 최대 전류이다. 왜냐하면 임피던스는 유도형 들이저항과 용량형 들이전하가 같을 때 최소가 되므로 그 때 전류는 이 되어 회로에 저항만 연결되어 있을 때와 같다. 따라서 저항에 걸린 전압이 최대일 때 전류가 전류의 최대값이다. 또한 이때의 전압의 주파수가 공명 주파수이다. 따라서 외부 전압의 입력 주파수를 변화시켜 가며 저항에 걸린 전압이 최대값일 때의 전압의 주파수를 구해 이론으로 구한 공명 주파수와 비교했으며 그 결과 8.10%의 오차로 공명주파수를 측정했음을 확인했다.
4.토의
용량형 회로와 유도형 회로의 경우 회로의 저항이 0이라는 가정 하에 실험이 진행되지만 실제로 회로 구성에 사용되는 도선에 저항이 미세하지만 존재하기 때문에 (R=)도선의 저항으로 인해 최대 전류 값에서 이론값과의 오차가 발생할 수 있다.
위상차의 경우도 마찬가지로 설명할 수 있다. RLC도선의 전류를 구하는 공식에서 Z는 저항, 용량형 들이저항, 유도형 들이저항도선의 저항( )을 삼각함수의 합성을 위상차 φ이용해 연결시켜 구한다. R과 를 각각 직각을 이루는 한 변으로 삼고 Z를 빗변으로 삼는 삼각형에서 R과 Z사이의 각을 φ라 해서 전류를 구한다. 이 때 인데 용량형 회로의 경우 도선의 저항을 고려해줄 경우 이 되어 이 된다. 이 식에서 만약 R=0일 경우 가 되어 가 되므로 이론상의 위상차가 나온다. 유도형 회로의 경우도 마찬가지로 실제 위상차는 이 되고, 만약 가 되어 이론상의 위상차가 나온다.

키워드

RLC 교류회로,   교류 회로,   저항만의 회로,   인덕터만의 회로