기초전자실험 with PSpice RC 및 RL 직렬회로 레포트

소개글

기초전자실험 with PSpice RC 및 RL 직렬회로 레포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목표

2. 관련이론
2-1 기초 이론

3. PSpice 시뮬레이션
3-1 PSpice 시뮬레이션 회로
3-2 PSpice 시뮬레이션 결과

4. 느낀점

5. 유의사항

6. 참고문헌

본문내용

)를 측정하고 기록한다.
(7) 옴의 법칙 Z = 의 식으로 임피던스 Z의 실험값을 구하여 기록한다.
(8) 교재 P.258의 [표 17-4]에 임피던스 Z의 이론값을 미리 제시하였다. 실험값과 이론값이 서로 같은지 확인한다.
3.3.8 실험 결과④ (17.4.4 RL 직렬회로의 특성)
i
Z
(이론값)
(이론값)
Z
(실험값)
20.8V
0.464V
20.8V
1.5mA
7.1V
4865Ω
1257Ω
4733Ω
- 실험값 Z의 값 4733Ω이 이론값 Z의 값 4865Ω와 유사하게 측정되었다.
4. 느낀점
이번 시간에는 “RC 및 RL 직렬회로\"에 대한 실험을 진행하였다.
실험을 간단히 요약하자면, 우선 이번 실험은 총 4개의 실험을 하였는데, 그 4개의 실험은 RC 직렬회로와 RL 직렬회로로 구성되어 있었다. 실험 내용은 간단하였다. 4개의 실험 회로도는 매우 유사하였고, 다른 점은 RC는 커패시터, RL은 커패시터 대신 인덕터를 인가하여 진행한다는 것 뿐 이었다. 그러한 회로도를 이용하여, RC 직렬회로의 위상차와 그 특징들을, RL 직렬회로의 위상차와 그 특징들을 실험으로 알아보는 것에 목표를 두었다.
이제는 꽤 교류실험을 여러 번 진행해봐서 그런지, 지난주와 비교하여, 교류 전원을 다루는 나의 모습이 제법 능숙해졌다는 것을 느낄 수 있었다. 나는 이번 실험에서 3가지가 관건이라고 생각하였다. 첫 번째는 바로, 오실로스코프를 잘 다루는 법이었고, 두 번째는, 단위를 잘 파악하는 것이었고, 마지막 세 번째는 우리가 구하는 값이 정확히 어떤 값인지를 확실하게 인지하는 것이었다.
교재에 나와 있는 오실로스코프와 실제 우리가 실험에 사용한 오실로스코프의 종류가 달라, 버튼과 화면 구성도 달라서 더욱이 이번 실험은 우리가 실험에 사용한 오실로스코프를 잘 다루는 것이 매우 중요하였고, 각 실험마다 인가하는 교류전원과 그것이 구형파인지 정현파인지, 또한 그 파들이 인가하는 Vpp도 조금씩 달라서 하는 방법은 그리 어렵지 않았지만, 반복하는 과정에서 집중력이 많이 요구되었기 때문이다. 더구나, 이번 실험에서는 ‘위상차’라는 것을 구하는 것인데, 위상차의 의미를 제대로 이해하고, 오실로스코프의 ‘커서’ 기능을 이용하여 과 의 절대차를 구하는 것이 중요했다.
또한, RC 직렬회로와 RL 직렬회로의 특성을 구할 때, 어떤 건 천단위이고, 어떤 건 소수점 단위의 값이 나와서, 단위를 실수하지 않고 잘 파악하는 것도 중요했다.
그리고 마지막으로, RC 직렬회로와 RL 직렬회로의 특성을 구할 때, 의 값을 구하는 것이 있었는데, 이 실험을 정확히 이해한다면 이것이 ‘실효치’를 구하는 것임을 알 수 있었다. 그러므로, 이 실험을 이해하고, 우리가 정확히 어떤 값을 구하는 것인지를 확실하게 인지하는 것이 매우 중요했다.
끝으로, 나는 이 실험에서, 아직 내가 많이 부족하다는 것을 느꼈다. 나는 이 실험이 여태껏 해 왔던 실험들에 비해 비교적 수월하게 진행되어서 나의 실력이 많이 늘었구나, 많이 능숙해졌구나 라는 생각이 들었는데, 아직 오실로스코프의 버튼을 이용하여 내가 원하는 창을 띄우는 것에 어려움을 겪었기 때문이다. 또한 그 과정에서, 조교님의 도움을 받았는데, 조교님은 한 번에 그것도 혼자서 느리지 않고 서두르시지만 실수 없이 정확하게 그 화면을 띄우시는 모습을 보고, 아직 내가 많이 노력해야겠다는 생각이 들었다.
다음 실험에는 조금 느리더라도 조교님의 도움을 받지 않고 내 손으로 직접 서두르지만 정확하게 회로 구성을 완료하고, 오실로스코프도 정확히 조작해야겠다고 다짐했다.
5. 유의사항
- 커패시턴스는 [F](패럿)을 단위로 사용한다. 하지만 1[F]는 실제로 사용하기에는 너무 큰 단위이므로 1[μF]을 주로 사용한다.
- 전해 커패시터는 극성을 잘못 연결하거나, 정격전압을 넘는 전압이 걸리면 터질 수 있으므로 주의해야 한다.
- 커패시터 전압이 증가할 때 커패시터 전류는 오히려 감소하는데, 이는 커패시터가 가진 특유의 저항 특성 때문이다.
- 충전 시의 시정수는 커패시터가 인가된 전압의 63.2% 수준으로 충전될 때까지 걸리는 시간으로 정의된다. 방전 시의 시정수는 최대로 충전된 커패시터에서 충전 전압의 63.2%가 떨어지는 데 걸리는 시간으로 정의된다. 이는 커패시터 전압이 충전 전압의 36.8% 수준으로 떨어질 때까지 걸리는 시간이다.
- 오실로스코프에 따라서는 전압차와 시간차가 동시에 표시되지 않을 수 있다. 이 경우에는 커서 메뉴에서 ‘진폭’을 선택한다. 그러면 화면에 수평 방향의 커서 두 개가 표시된다. 각각의 커서는 위와 마찬가지로 메뉴 선택버튼과 범용 다이얼으로 위치를 조절할 수 있다. 먼저 ‘커서2’를 파형의 시작점에 놓는다. 이어서 커서 간의 전압차가 6.32[V]가 되도록 ‘커서1’의 위치를 조정한다. 다음으로 파형을 좌우로 움직여 ‘커서1’과 파형의 교차점을 오실로스코프의 수직 좌표축과 일치시킨다. 다음으로 커서 메뉴를 ‘시간’으로 바꾸고, ‘커서1’을 이 증가하기 시작하는 곳에 놓는다. 이어서 ‘커서2’를 오실로스코프의 수직 좌표축과 일치시키면 시정수를 측정할 수 있다.
- 매우 짧은 시간 동안 큰 진폭을 나타내는 전압이나 전류의 단일 파형을 ‘임펄스(Impulse) ’라고 한다.
- ≫ R의 조건이 주어지려면 커패시터 C의 용량이 작고, 회로의 주파수가 낮아져야 한다. 주파수가 낮아지면 의 미분항 가 에 비해 상대적으로 작아진다. 따라서 이를 무시할 수 있다.
- ≪ R의 조건이 주어지려면, 인덕터 L의 용량이 작고 회로의 주파수가 낮아져야 한다. 주파수가 낮아지면 의 미분항 가 에 비해 상대적으로 작아진다. 따라서 이를 무시할 수 있다.
- ≪ R 의 조건이 주어지려면, 커패시터 C의 용량이 크고 회로의 주파수가 높아져야 한다. 주파수가 높아지면 의 미분항 에 비해 가 상대적으로 작아진다. 따라서 를 무시할 수 있다.
- 실험으로 임피던스를 구하려면, 멀티미터로 전류를 측정해야 한다. 오실로스코프는 전류는 측정할 수 없고, 전압의 경우에만 첨두치와 실효치를 측정할 수 있기 때문이다.
6. 참고문헌
- 기초전자실험 with PSpice
P.247-260

키워드

PSpice,   기초전자실험,   전자,   전기,   공대,   회로,   실험,   RC,   RL