[회로실험] R,L,C 직렬 응답

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목차

-회로실험 5주차 결과 레포트 -

주제: R,L,C 직렬 응답


1. 실험
[1] 실험구성
[2] 실험순서
[3] 실험
(1)각 소자의 정확한 값 측정
(2)회로구성
(3)파형발생기의 전압, 파형 설정
(4)오실로스코프를 통하여 커패시터 용량에 따른 파형 확인
(5)이론값 엑셀 실험
(6)이론값 PS-pice 실험
(7)비교, 분석
(8)실험 끝
4.실험 결과 및 고찰
- 결론
- 고찰
- 오차의 원인

본문내용

5
2.00
11.0
5.00
11.0
3.46
11.0
2.08
11.5
5.00
11.5
3.55
11.5
2.15
12.0
5.00
12.0
3.63
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2.23
12.5
5.00
12.5
3.70
12.5
2.30
13.0
5.00
13.0
3.77
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2.36
13.5
5.00
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3.84
13.5
2.43
14.0
5.00
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3.90
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2.50
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5.00
14.5
3.96
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2.56
15.0
5.00
15.0
4.02
15.0
2.62
15.5
5.00
15.5
4.07
15.5
2.68
16.0
5.00
16.0
4.12
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2.74
16.5
5.00
16.5
4.17
16.5
2.80
17.0
5.00
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4.22
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2.85
17.5
5.00
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4.26
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2.91
18.0
5.00
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4.30
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2.96
18.5
5.00
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4.34
18.5
3.01
19.0
5.00
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4.38
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3.06
19.5
5.00
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4.41
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3.11
20.0
5.00
20.0
4.44
20.0
3.16
20.5
5.00
20.5
4.47
20.5
3.21
21.0
5.00
21.0
4.50
21.0
3.25
21.5
5.00
21.5
4.53
21.5
3.30
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5.00
22.0
4.55
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3.34
22.5
5.00
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4.58
22.5
3.38
23.0
5.00
23.0
4.60
23.0
3.42
- 이와 같이 엑셀에서 60us까지 구한 후 엑셀그래프로 그린다.
C1
C2
C3
<엑셀을 이용하여 그린 이론값 그래프>
(6)이론값 PS-pice 실험
<이론값 PS-pice실험 회로도>
- 이론값 PS-pice실험은 PARAMETERS를 이용하여 책의 방법을 참고하면서 회로를 구성하였다. PARAMETERS를 이용하면 그래프에 각기 다른 3개의 커패시터의 전압곡선을 같이 볼 수 있어 효율적 이었다.
<0~ 100us까지의 PS-pice 전압 그래프>
(위에서부터 10nF, 47nF, 100nF이다.)
- PS-pice실험은 회로 작성 후 바로 세 가지의 전압곡선을 바로 볼 수 있어 매우 편리하였다. 또한 엑셀과 달리 수식을 직접 만들고 그래프도 직접작성하지 않아도 되어 편리하였다.
(7)비교, 분석
- 오실로스코프 -
<10nF 47nF 100nF 파형도>
- 엑셀 - - PS pice -
*엑셀, PS-pice의 일치확인.
-1. 10nF - 5us -2. 47nF - 20us
엑셀 5us - 4.8V PS-pice 5us -4.1987V 엑셀 20us -4.44V PS-pice - 4.0822V
-3. 100nF - 60us
엑셀 60us - 4.76 PS-pice 60us - 4.6457V
엑셀과 PS-pice에도 차이가 조금씩 발생하였다. 각기 다른 커패시터에서 하나씩 임의의 점을 찾아 비교를 해본 결과 10nF - 5us에서 0.6V 47nF - 20us에서 0.36V 100nF - 60us에서 0.1V정도의 차이들이 발생하였다.
(8)실험 끝
4.실험 결과 및 고찰
- 결론
(1)커패시터의 용량이 클수록 5V에 도달하는 시간이 길어진다.
(2)커패시터의 용량이 작을수록 파형발생기에서 인가된 파형과 비슷해진다.
(3)이론값, PS-pice, 오실로스코프 등 각각의 커패시터에 따른 그래프의 개형은 거의 일치한다.
- 고찰
이번 실험을 통하여 R,L,C회로의 커패시터의 용량에 따른 충전 모습을 알 수 있어 좋았다. 용량이 클수록 충전되는 시간이 길어지는 것을 눈으로 확인 할 수 있었고 피스파이스와 엑셀을 통하여 이론값과 회로의 시뮬레이션을 비교해볼 수 있어 매우 유익 했다. 또한 오실로스코프를 통하여 파형이 변하는 것을 직접 확인 할 수 있어 좋았고 3가지 실험의 그래프 개형이 거의 일치해서 좋았다.
- 오차의 원인
이번실험에서의 오차의 주된 원인은 커패시터의 용량의 오차율이 매우 큰 것이 주된 원인이다. 오실로스코프 실험과 이론값실험의 차이를 엄밀히 분석하진 못했지만 그래프의 개형이나 상승하는 속도 5v의 도달시간은 이론값과 닮아있어 실험이 매우 잘되었다.

키워드

회로실험,   R,L,C 직렬 응답,   커패시터,   회로,   실험,   직렬 응답