전기회로 실험 및 설계 실험(2) 6주차 결과보고서

소개글

전기회로 실험 및 설계 실험(2) 6주차 결과보고서에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험과정 및 실험결과
2. 실험결과 분석
3. 실험 결론

본문내용

, Time constant =2.36, 계산된 2.326, 이론치5 전기회로이론에서 배웠듯이 Inductor의 병렬연결은 마치 저항을 병렬로 연결한 것과 같으므로 10mH크기의 Inductor 두 개를 병렬연결하면 5mH크기의 Inductor를 연결한 것과 같다. 이다.
PSPICE 회로
TIME DOMAIN
steady state에서 37%가 되는 지점까지 떨어지는데 걸린시간은 대략적으로 6.1566로 나타남을 확인할 수 있다.
다음과 같이 가변저항의 b부분과 Inductor를 직렬로 연결한다. 이 회로는 처음에는 1이기 때문에 가장 첫 번째 실험의 회로와 같게 나타나게 되고 2배인 경우: Time constant = 20, 0.5, 배인 경우: Time constant = , 2 처럼 의 식에서 처럼 저항값에 따른 Time constant의 변화를 확인하는 실험이다.
TIME DOMAIN
TIME DOMAIN
3. 실험 결론
전체적인 실험진행에 있어서 실수와 실험방법이 잘못되어 오류가 많았다. 그만큼 헷갈리는 부분도 많았다. Oscilloscope를 사용법을 더 숙지해야 함을 느꼈다. 이번 실험에서는 RC / RL 회로에 대하여 AC SQUARE입력전압에 대한 Time constant를 측정해보고 Capacitor와 Inductor의 직렬 및 병렬 연결에 대해서 확인해보는 실험이었다. 기본적으로 단위가 단위로 매우 작았다. 그만큼 Capacitor와 Inductor의 에너지의 저장이 매우 빠른 시간 내에 충전이 되고 다시 매우 빠른 시간에 방전이 됨을 확인할 수 있었다.
일단 기본적으로 Capacitor가 한 개 들어있는 RC회로나 Inductor가 한 개 들어 있는 RL회로를 1계회로라 한다. 이번에 실험한 회로들은 등가 커패시턴스나 등가 인덕턴스를 구하여 1계회로로 구성이 가능하며, 각 회로에 대하여 등가 커패시턴스, 등가 인덕턴스의 값을 알아보고 그에 따른 시상수의 값의 변화를 알아보았다. 수식으로 알아보면 먼저 기본적인 RC회로에서 KVL을 적용하면, 가 되고, 이 때, i(t)는 이므로, 이 회로는 를 회로 함수로 갖는다. 마찬가지로 RL회로에서는 KCL을 적용하면 가 되고 이 때 v(t)는 이므로 이 회로는 의 회로함수를 갖는다. 따라서 시상수로 정의할 수 있다. 따라서 회로함수식은 의 동일한 형태를 갖게 된다.
이번 실험 중에서 가장 중요한 것은 RL회로 와 RC회로의 특성을 알아보는 것뿐만 아니라 오실로 스코프를 사용한 시상수를 구하는 방법이라고 생각한다. 따라서 Oscilloscope의 CURSORS버튼을 이용하여 STEADY STATE에서의 63%가 되는 부분까지의 기울기를 구하는 방법을 충분히 숙지하여야 다음 실험시 문제가 되지 않는다. RC회로에서 이론에서 살펴보고, 실험에서 측정하였듯 시상수로 정의할 수 있다. RC회로의 직렬/병렬 등가 커패시턴스값을 구하는 방법을 알고, 그 등가 커패시턴스와 시상수의 관계를 확인하고, RL회로의 직렬/병렬 등가 인덕턴스값을 구하는 방법을 알고, 그 등가 인덕턴스와 시상수의 관계를 확인하면, 시상수와 커패시턴스, 인덕턴스 사이의 관계를 확인할 수 있었다. 식을 보면, 직렬, 병렬 회로의 등가 커패시턴스, 등가 인덕턴스와 시상수는 비례한다. 마찬가지로, 실험을 통해서도 비례함을 확인할 수 있었다.
각 값에 대한 이론값과 실측정값의 오차가 발생하였다. 이 측정값의 오차는 Oscilloscope의 정확도에 문제가 있다고 생각한다. 어느 정도 이상의 디테일한 값을 Oscilloscope는 그래프에 나타내 주지 않는다. 따라서 그 오차에 따라서 7~12%정도의 오차가 발생하였다고 생각한다.

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