결과 보고서 - 인덕터와 인덕터 회로

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결과 보고서 - 인덕터와 인덕터 회로에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

1/0.0346 = 28.91 이고, 오른쪽의 리액턴스는 2/0.067 = 29.85 이다. 따라서 리액턴스값은 인가해준 전원의 진폭에 따라 변하지 않는다.
3) 6V 전원을 인가해 주었을 때의 인덕터의 전류전압 그래프를 LogPro3로 순시전력 그래프를 그리면 다음과 같다.
왼쪽의 그래프를 자세히보면, 전력파형의 주기가 전압이나 전류의 주기보다 1/2 배가 된 것을 확인 할 수 있고, 전력파형을 한주기 적분해 주면 0.1206[w]가 나온는 것을 볼 수 있다. 이론상으로 인덕터는 전력을 소비하지 않으므로 0[w] 가 나와야 하지만, 인덕터 내부 저항이 전압을 측정할 때, 함께 고려되었으므로 적지만 전력을 소비 할 것이다. 그래서 다소 적은 값이지만 평균전력이 조금 나온 것이다.
4) 주파수를 두배로 높이고 리액턴스값의 변화를 살펴본다. 그러면 결과는 리액턴스값은 두배로 커진다. 그 이유는 인덕터의 리액턴스 로 결정되기 때문이다. 따라서 위의 실험에서 인가해준 전원을 진폭을 변화시켜도 리액턴스의 값은 변화가 없었고, 이번 실험에서 주파수를 두배로 늘리자 리액턴스는 두배로 커졌다. 이를 확인하는 그래프는 다음과 같다.
2.312/0.0395 = 58.53
리액턴스는 전압진폭/전류진폭 으로 구할수 있는데 이렇게 구해진 리액턴스는 58.53 이다. 이는 주파수를 높이기 이전의 실험에서 얻은 약 30 리액턴스의 대략 두배가 됨을 확인할 수 있다.
(결론 및 자기평가) 리액턴스는 이다. 따라서 리액턴스의 크기는 인가해준 전압에 관계없이 인덕턴스 크기와 주파수에 비례함을 식으로도 확인해보았고, 실험으로도 직접 확인해본 실험이다. 그리고 인덕터에서 전력은 소비 되지 않는다는 것 또한 확인하였다. 다만 우리 실험에서 인덕터는 내부저항을 가지고 있기 때문에 다소 전력을 소비하였었다.
실험 F. 저항-인덕터-커패시터 직렬 진동 회로
1) 다음의 저항-인덕터-커패시터 직렬 진동 회로를 구성하고, 커패시터 양단의 전압을 관측하는 이번 실험의 목표이다.
위의 회로를 구성하고, 커패시터 양단의 전압을 측정하였더니 왼쪽과 같은 결과가 나왔다. 실험 막바지에 우리조의 스위치가 정상 작동하지 않아서 스위치 없이 회로를 구성하여 실험한 탓에 결과가 잘못 나왔다. 우리조가 실험한 회로는 위의 RLC 회로를 구성해 놓고 3V DC 전원을 커패시터에 물렸다가 떼어놓음으로서 스위치를 대신하였다. 이렇게 실험을 하니 문제는 위의 회로는 L 양단에 초기전류가 흐르지 않는데 우리조에서 실험한 회로에는 초기전류가 흐르게 되었다. 초기전류가 흐르는 상황에서 전원을 죽이게 되면, 커패시터에 모인 전하가 이동하면서 -3V를, 인덕터에 원래 전류가 흐르고 있었기 때문에 이를 유지하기 위하여 유기는 되는 전압이 -3V를 만들어 순간적으로 커패시터 양단에는 -6V가 인가된다. 그리고 이 전압이 진동하면서 저항 R에서 소비되어 결국은 위와 같은 형태로 전압이 0 으로 수렴하게 된다. LogPro3 를 이용한 curve fiting은 원래 예상하였던 그래프가 나오지 않아 skip 하기로 한다. 왜냐하면 실험교제에서 주어진 함수식이 우리조에서 측정한 파형과 맞지 않기 때문에 책의 함수를 그대로 넣고 분석하는 것은 아무 의미가 없다고 판단해서이다.
(결론 및 자기평가) 교재에서 의도한 실험이 되지 못해 조금 아쉽긴 하지만, 실수를 통해서 또 다른 것을 배우게 된 것 같다. 예상대로라면 3V에서 swing이 일어나야되는데 우리조에서는 사소한 실수로 인하여 순간적으로 6V에서 seing이 일어나는 파형을 관측하게 되었고, 그 이유를 파헤치는 과정에서 따로 공부를 더 하다보니까 보고서에는 기록하지 못하지만 개인적으로 많은 공부를 할 수 있었다. 그리고 평소에는 커패시터와 인덕터의 초기값을 쉽게만 생각했었는데 이 초기값에 의해서 어떤 결과가 크게 달라질 수 있다는 것을 배운 좋은 경험이 되는 실험이 되었다.
4. 최종결론
지난번 실험과 이번 실험을 통하여 커패시터와 인덕터에 대하여 좋은 공부를 한 것 같다. 꼭 실험과정이 아니라, 실험을 준비하는 과정에서 커패시터와 인덕터에 대하여 공부를 하고 실험에 임하고 보고서를 쓰면서 또 공부를 하는 것이므로 개인적인 발전에 많은 도움이 될 것 같다. 한가지 아쉬운 점은 실험 과정이 길어서 그 중간중간에 실수를 하게 되는데 이를 꼭 나중에 보고서를 쓰면서 chatch 하게 되어 실험전체 내용이 무의미해져 버릴 때가 있었다. 보다 철저한 준비를 통하여 이를 꼭 극복해야겠다.

키워드

인덕터,   인덕터 회로,   교류에서의 인덕터 특성