[일반물리실험]RLC회로 결과보고서

소개글

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목차

1.실험목적
2.실험이론
3.실험방법
4,실험방법
5.측정분석
6.오차분석

본문내용

[결과보고서] RLC 회로
1. 실험 제목 : RLC 회로
2. 목적 : 저항, 인덕터 및 축전기로 구성된, 일정한 진동수의 교류가 흐르는 RLC 직렬회로에서 전압과 전류를 측정하여 각 회로요소의 역할을 이해한다.
3. 이론:
교류전원이 회로에 연결된 경우 전원은 일반적으로 V=V0sinωt 로 나타낼 수 있다. 회로의 구성원은 저항(R), 인덕터(L), 축전기(C)등이 될 수 있는데 일반적으로 이들이 조합되어 만들어진 회로의 전류는 전압과 다른 위상을 가지게 된다. 즉, 전류는 I=I0sin(ωt +φ) 로 나타낼 수 있다. 위상차이 φ는 회로의 구성에 따라 다르다.
교류회로에서도 직류회로처럼 각 회로 구성원에 흐르는 전류가 이것에 걸리는 전압을 마치 저항으로 나눈 형태로 표시할 수 있는데 이때 저항 역할을 하는 것을 리액턴스(Reactance : X로 표시)라고 한다. 회로 구성원이 저항이라면 X=R이고 인덕터라면 X=XL, 축전기라면 X=XC로 표시된다.
▶ 직렬 RLC 회로
저항, 인덕터, 축전기가 직렬로 연결되어 교류전원이 가해졌다고 생각하자. 이때 각 부분에 걸리는 전압들을 각각 VR, VL, VC라고 하면 이들은 각기 다른 위상을 가지고 있다. 이들의 최대전압(전위)을 VR0≡I0R, VL0≡I0XL, VC0≡XC라고 하면 회로의 각 부분에 걸리는 전압은
총 교류전압은 각 부분에서의 전압강하들의 합과 같으므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
공급된 교류전원을 V=V0sinωt 라 하고 회로에 흐르는 전류를 I=I0sin(ωt +φ) 라 하여 이들 사이에 φ 의 위상차가 있다면 위의 식은 다음과 같다.
이것은 다시 편의상 모두 sine 함수의 형태로 표시할 수 있다.
각 회로에 걸리는 전압을 x축에 투영하여 합한 것과 같게 되며 이는 각 회로에 걸리는 최대전압 를 벡터 적으로 투영 한 것과 같으므로 기전력의 최대전압은 로나타내게 된다.
또, , , 이므로 위 식을
으로 나타내며,
라 하면 이 되어 옴의 법칙에 따르므로 가 전체 합성저항에 해당하고 이를 임피던스라고 한다. 그래서 임피던스도 저항과 리액턴스를 벡터적으로 합성과 같게 된다.
4. 방법요약
1. RC 회로
① 그림과 같이 장치.
② 회로에 흐르는 전류 의 값을 바꾸면서 그때마다 전류 , 저항 양단의 전위차 , 축전기 양단의 전위차 , RC직렬회로
양단의 전위차 를 교류전압계로 측정.
③ 이 값들을 그래프로 기록하고, 기울기를 구함으로써 , , 를 구한다.
④ 과정 3)에서 구한 , , 가 을 만족하는지를 확인. (R과 C에 걸리는 교류전압 과 사이에 의 위상 차이를 확인)
⑤ 를 사용하여 값을 구한다. 이 값과 축전기에 표시된 값과 비교.
2. RL 회로
⑥ 그림과 같이 장치.

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RLC회로,   RLC,   일반물리실험,   결과보고서