기초회로실험 - 계측기 사용법 , 커패시터 및 인덕터의 특성

목차

Chapter 1. 관련 이론(Theoretical Background)

Chapter 2. 실험 결과(Experimental Results)

Chapter 3. 결론 및 Discussion

본문내용

능동소자들의 직류 특성
<인덕터>
인덕턴스는 인덕터를 기술하기 위해 이용되는 회로 파라미터이며 문자로 L로 나타낸다.
단위는 헨리(H:henry)이고 회로도에는 코일로 표시한다.
인덕터에 걸리는 전압은 인덕터에 흐르는 전류의 시간적 변화율에 비례하며 관계식은 v=L(di/dt)로 나타낼 수 있다. 인덕터는 전류가 변하지 않을 때에는 인덕터에 걸리는 전압이 0이 된다. 따라서 인덕터는 직류에 대해서는 단락회로로 작용한다. 또한 인덕터의 전류는 순간적으로 변할 수 없다. 즉 0시간 동안에 유한량의 전류변화는 있을 수 없다. 전류가 급격하게 변하려면 인덕터에 무한대의 전압을 인가해 주어야 한다. 물론 무한대의 전압은 가능하지 않다. 예를 들어 실제 시스템에서 인덕터 회로의 스위치를 개방하면 처음에는 전류가 공기 중으로 흘러 전호현상이 발생한다. 스위치 양 전극간에 발생한 전호는 전류가 순간적으로 0이 되는 것을 막아준다. 인덕터의 성질을 요약하면 다음과 같다.
1.인덕터는 전류가 시간에 따라 변하지 않으면 전압은 걸리지 않는다. 즉 인덕터는 직류에 대해서는 단락회로로 작용한다.
2.일정 전류가 흐를 때는 전압은 0이지만 일정량의 에너지가 축적된다.
3.인덕터의 전류가 불연속적으로 변하면 전압이 무한대가 되어야 하므로 인덕터 전류는 불연속적으로 변할 수 없다.
4.인덕터는 에너지를 축적하지만 소비하지는 않는다. 하지만 이것은 수학적 모델인 이상소자에서의 이야기이고 실제 사용되고 있는 인덕터는 저항이 있으므로 에너지를 소비한다.
<커패시터>
커패시턴스는 커패시터를 서술하기 위해 사용되는 회로 파라미터이며 문자 C로 나타낸다.
단위는 패럿(F:farad)이고 회로도에는 두개의 평행도체판으로 표시한다. 커패시터는 유전체 또는 절연체로 분리된 두 개의 도체판으로 구성된다. 이는 전하가 커패시터의 내부를 통과할 수 없다는 것을 의미한다. 커패시터의 단자에 전압을 인가하면 전하가 유전체를 통과하지는 못하지만 유전체 안의 전하를 변위시킨다. 전압이 시간에 따라 변하면 전하의 변위도 바뀌며, 이로 인해서 변위전류가 흐르게 된다. 커패시터 양 도체판 사이에 흐르는 이 변위전류는커패시터에 접속된 도선에 흐르는 전도전류와 같다. 그러므로 단자에서는 변위전류와 전도전류를 구별하지 않아도 된다. 전류는 커패시터에 걸리는 전압의 시간적 변화율에 비례한다. 이를 수식으로 표현하면 I = C(dv /dt)로 나타낸다. 커패서터의 단자에 걸리는 전압은 순간적으로 변할수 없다. 전압이 급격하게 변하려면 무한대의 전류가 흘러야 한다. 물론 무한대의 전류란 불가능하다. 또한 커패시터에 걸리는 전압이 변하지 않을 때에는 커패서터의 전류는 0이다. 이는 커패시터의 유전체에 전도전류가 흐를 수 없고 시간에 따라 변하는 전압만이 변위전류를 만들 수 있기 때문이다. 그러므로 커패시터는 직류전압에 대해서는 개방회로로 작용한다. 커패서터의 중요한 성질을 열거하면 다음과 같다.

키워드

인덕터,   커패시터,   계측기