기초전자공학 실험 - RLC회로 업로드
1.실험제목
- RLC회로
2.실험목표
1) 오실로스코프와 함수발생기의 사용법을 실험을 통해 익힌다.
2) 교류회로에서 저항, 콘덴서, 코일에서의 저항성분인 임피던스(impedence)를 측정하여
각 개념을 익힌다
3) 교류의 구분 특성 중 하나인 위상을 측정하여, 임피던스에 따른 위상의 변화를 이해할 수 있다
3.실험재료
- 디지털 멀티미터, 전원공급기, 오실로스코프, 함수발생기, 100Ω, 200Ω저항
4.7 ㎌ 커패시터 33 mH 인덕터
4.실험과정 및 결과
1) 그림 7과 같이 4.7 ㎌ 커패시터와 100 Ω 저항이 직렬로 연결하고 [V]를 인가하라. 이 때, 전압원 및 커패시터에 걸리는 전압 파형을 관측하고 스케치하여라.
2) 그림 7의 회로에 흐르는 전류의 파형은 어떠한지 스케치하라 커패시터에 걸리는 전압 파형과 그 위상을 비교하라.
☞ 캐패시터에서의 전압과 전류는 90°의 위상차를 가진다
☞ 전류는 전압보다 90° 위상이 앞서며 전압이 전류보다 90°뒤짐을 나타낸다
3) 그림 7에서 커패시터와 100 Ω 저항 대신에 33 mH의 인덕터와 200Ω 저항을 직렬연결하고 앞 1과 2의 측정을 반복하라.
☞ 인덕터에서의 전류와 전압은 90°의 위상차를 가진다
☞ 전압이 전류보다 90°앞서거나 전류가 전압보다 90°뒤져있다
5.고찰
이 실험은 RLC 교류 회로에서의 임피던스와 위상을 측정하고 그 개념을 이해하기 위한 실험이었다.
임피던스란 교류회로에 있어서 전류가 흐르기 어려움을 나타내는 양으로 단위는 Ω, 기호는 Z 가 쓰이며, 전압 E에 의해서 흐르는 전류를 I라고 하면 Z=E/I가 된다.
이 실험에서 우리가 측정한 위상각은 전류 It에 대한 전원 전압 Vt의 위상각이다. 즉 전원 전압이 전류를 앞서가는 각도이다. 실험을 하는 과정에 오실로스코프를 이용해서는 전류의 파형을 측정 할 수 없어 이론적으로 계산한 소자의 전류 파형과 실험을 통해 측정한 소자의 전압파형을 비교 해본 결과 교류 전원에 인덕터만 연결되어 있을 경우 때 전류의 위상이 전압의 위상보다 (90°)만큼 느리다는 것과 캐패시터에 교류 전원을 연결했을 경우에는 전류의 위상이 전압의 위상보다 (90°)만큼 느리다는 것을 알 수 있었다.
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