실험보고서 - RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답

소개글

실험보고서 - RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

진주파수를 측정하라. 주파수를 50kHz까지 증가시키면서 C의 전압이 최대가 될 때의 파형을 스케치하고 그 때의 주파수를 기록하라. 실험에 사용한 소자의 값을 사용해 계산한 예상치와 실험치를 비교하라. 오차는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가?
L=10.33mH , C=10.99nF이므로
따라서 공진주파수 f14.94kHz이다.
주파수에 따른 C의 전압 변화는 다음과 같다.
주파수
1kHz
5kHz
13kHz
13.6kHz
14kHz
16kHz
C의 전압(V)
2.881
4.401
7.001
8.401
8.201
4.401
따라서 C의 전압이 최대가 될 때의 주파수는 13.6kHz이다.
< f=1kHz 일 때 >
계산치와 실험치의 오차는 이다. 이렇게 오차가 발생한 것은 인덕터와 전선의 저항성분이 C의 전압에 영향을 끼쳤으며 함수발생기의 주파수 값 역시 불안정했기 때문이다. 또 FG의 출력을 1V로 조정했지만 오실로스코프에 나타난 전압은 이와 달랐고 이 때문에 측정된 C의 전압 역시 정확한 값이 아니여서 오차가 발생했을 수 있다.
3. 결론
전체적으로 설계실습이 잘 되었는가? 잘 되었다면 무슨 근거로 잘되었다고 생각하는가? 잘 안되었다면 그 이유는 무엇이라고 생각하는가? 설계실습 계획서는 잘 작성되었다고 생각하는가? 계획서에서 자신이 설계한 회로, 또는 방법이 틀렸다면 왜 틀렸다고 생각하는가? 무엇을 배웠고 무엇을 느꼈는가?
계획서에서 설계한 회로와 예상한 파형은 결과와 거의 일치하였다. 저감쇠, 임계감쇠, 과감쇠의 파형을 측정하는 실험에서 측정된 값들은 비록 어느 정도 오차가 있었지만 파형은 각 감쇠의 특성을 잘 나타내고 있으므로 실험이 잘 되었다고 생각한다. 1번 실험에서 회로연결시 잠깐의 착오가 있어서 파형이 이상하게 나왔었지만 회로연결 수정 후 파형이 잘 나왔고 2, 3번 실험은 1번 실험과 비슷하였기 때문에 쉽게 할 수 있었다.
실험4는 과정은 어렵지 않았으나 결과보고서를 써보니 결과값들의 오차가 생각보다 너무 크게 나왔다. 측정이 안된 값도 있었으며 오차 역시 다른 실험에 비해 커서 결과보고서를 쓸 때 조금 당황스러웠다. 물론 측정장비의 문제 등 여러 가지 원인이 있겠지만 만족스럽지 못한 결과였다. 실험5는 별로 어렵지 않았으며 예상한 공진주파수를 기준으로 주파수 측정을 해서 실험을 금방 끝낼 수 있었던 것 같다.
이번 실험을 통하여 RLC 회로에서의 저감쇠, 과감쇠, 임계감쇠응답의 특성을 직접 눈으로 확인할 수 있었고 무엇보다 예비보고서를 쓸 때 과연 이런 파형이 나올 수 있을지 의아했는데 정확히 예상파형이 나와서 신기하였다. 예전에는 이론만 보고 외워서 각 감쇠의 특성을 구분하는 것이 어려웠는데 실험으로 이해하니 더 쉬웠다. 또 R 성분이 없는 LC회로에서 공진 주파수일 때 C의 전압이 최대가 된다는 사실도 확인하였다.
전체적으로 파형은 잘 나왔으나 값들이 만족스럽지 못했다. 다음 실험에서는 더욱 세밀한 주의를 기울여서 보다 정확한 실험이 되도록 해야겠다.

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실험보고서,   RLC 회로,   과도응답 ,   정상상태응답