체배회로 실험 결과

목차

가. 실험목적

나. 실험분석

다. 토론문제

라. 고찰

본문내용

커패시터 C1, C2에 각각 Vm만큼의 전압이 충전이 된다. 따라서 A-G의 양단 전압은 약 60V의 전압이 걸리는 것이 되고 이는 다시, 저항 Rc와 저항 Rb의 저항 값에 따라 전압 분배가 된다. 결과를 보면 부하가 400옴 일 때의 A-G와 P-G양단의 전압을 보면 무부하 일 때와 차이가 나는 것을 알 수 있다. 이는 부하의 저항 값이 바뀜에 따라 시정수가 변하여 파형에 변화가 오는 것입니다.
3) 그림 8-7에서 을 단락하였을 때 그 DC 출력에 관한 영향을 설명하시오.
C1
C1을 제거한 후 단락하였을 때는 위와 같이 파형이 관찰 되며, 측정값에 있어서 C1의 제거 전에 비해서 약간 낮아진 값이 측정 되었습니다. 이는 C1이 제거됨으로 인해서 C1에 충전되던 충전되는 전압이 없어져 2배의 전압을 출력파형을 내지 못하게 된 것입니다. 하지만 기본적인 파형은 C2, C3로 인해서 동일한 형태를 나타내었습니다. Vpp값을 보게 되면 리플전압이 줄어들었는 것을 확인 할 수 있습니다. C1을 제거함으로 인해서 시정수가 커져서 리플전압이 줄어들게 되었습니다.
다. 토론문제
Q. 설악산국립공원 공원관리인은 천둥번개가 칠 때 탁 트인 곳에서 걷고 있으면 땅에 낮게 엎드리고 발을 함께 모으는 것이 절대로 필요하다고 충고한다. 왜 이렇게 하는 것이 목숨을 구하는 충고인가 설명하라.
1. 벼락(雷)의 발생
雷는 靜電氣의 구름이 음(-)전하를 잔뜩가진 雷雲이 되어 지나갈때 그 밑의 땅에 양(+)전하가 모여들게 되는데, 다행히도 공기라는 훌륭한 절연물이 있어 그 모여있는 상태를 지속하다가, 공기절연이 가지는 절연 내력을 구름의 - 전하와 땅의 + 전하가 이루는 전계강도가 초과(절연파괴 경도)하게 되면 드디어 절연을 깨고 중화되어 소멸되는데 이때 발생하는 에너지가 빛으로, 소리로 변환하게 된다.
2. 피뢰침의 역할
공기절연을 파괴하고 지면에 모인 정전기와 구름의 정전기가 중화되는 과정에 있어 어떤 경로로 그 절연이 파괴되느냐 하면 가장 전하밀도가 높은곳에서 그 경로가 구성된다.
즉 뾰족한 곳이 단면적당 가장 전하가 많이 모이게 되어 전위경도가 낮아지게 되므로 거길 통하여 중화과정이 일어나게 되는 것이다. 지상의 높은 나무나, 굴뚝등 이런게 모두 불쑥 나온 뾰족한 피뢰침의 역활을 하는 것이다.
따라서 사람보다 더 높은 나무나, 구조물이나, 피뢰침이 설치된 굴뚝 밑에 있다면, 일단은 전하밀도가 높은 물체와 중화작용을 일으키니까 사람은 안전하다고 할 수 있다. 그러나, 그 순간 피뢰침과 연결된 도선이나, 굴뚝자체에 너무 가까이 가 있으면 사람의 몸이 도체역활을 하니까 절대 너무 가까이 가 있지는 말고, 대략 그 높이만한 거리의 1/2지점안에 있으면 확률적으론 최상의 보호를 받을 수 있다.
(즉 높이 20m의 나무라면, 대략 나무에서 10m 정도 떨어진 위치라면 된다.)
3. 산과 들에서 벼락을 만났을때 안전하게 피하는 법
자연상태에서 또는 인공상태에서의 나대신 피뢰침 역활을 할 물체를 찾아 그 물체로 부터 위 기준에 따라 거리를 유지 하면 안전하다.
1) 자연상태 : 큰나무 나 불쑥 솟은 바위 등
2) 인공상태 : 송전선로 철탑, 송전선로 전기줄 밑, 통신 철탑, 안테나 등이 있을 경우 그 높이를 대체로 보고 그 높이의 1/2지점.
3) 아무것도 없는 평지인 경우 스틱, 베낭 우산 다 벗어 던지고, 지표면의 상대적으로 낮은 언덕 밑에 엎드린다.
따라서 탁 트인 들판에서 걷고 있을 때 가만히 서 있게 된다면 주위에 피뢰침 역활을 할 물체가 없게되고 따라서 서있는 자신이 피뢰침 역활을 하게되어 낙뢰에 맞게 되는 것이다. 따라서 최대한 상대적으로 낮은 곳에서 땅에 밀착해서 엎드려야 피뢰침 역활을 다른 물체가 하게되어 낙뢰로부터 안전 할 수 있게 되는 것이다.
라. 고찰
이번 실험은 전파 전압 체배회로와 직렬 반파 전압 체배회로에 대한 실험이었다. 우선 체배회로가 예전에 110/220V의 겸용 시절에 사용했던 것이라는 사실에 매우 놀랐다. 어떻게 이런 생각을 할 수 있었을까? 라는 생각이 드는 실험이었고, 모르는 사실을 새로이 알 수 있었던 매우 유익한 실험이었다. 우선 전파 전압 체배기와 직렬 반파 전압 체배회로의 전반적인 특성을 알 수 있는 실험 이었다. 전파 전압 체배기는 커패시터 C1을 제거하여도 2배의 체배가 되는 특성을 나타냈고, 직렬 반파 전압 체배기는 커패시터 C1을 제거하면 2배의 체배가 되지 않고 그대로 반파의 특성을 나타내는 회로이었다. 또한 저항 값을 변하시킴으로써, 직류 전압의 크기와, 리플전압의 크기 등을 비교함으로써, 앞으로의 회로 구성을 할 때, 많은 도움이 될 것 같다. 세부적인 내용은 앞의 실험 해석에서 해놓았으니 하지는 않겠다.
전체 : 이번 실험은 전체적으로 진행하기 쉬웠다. 일단 전자회로 시간에 여러번 배웠던 내용이라 익숙했고 실험도 크게 어렵지 않았다. 다만 오실로스코프를 조작할 때 주의를 하지 않아서 실수를 하는 경향이 있었다. 그런 부분만 고치면 앞으로도 문제없이 실험을 진행할 수 있을 것 같다. 실험에서는 직렬 반파 전압 체배회로로 트랜스포머를 거쳐서 공급되는 전원은 충/방전되어 리플을 확인할 수 있다. 입력전압의 반주기 동안에 D2가 도통 상태가 되어 C1에 최대 전압까지 충전하게 된다. 이를 통해서 D2의 기능이 D1의 정방향으로 최대 입력전압의 두 배를 얻을 수 있도록 C1을 충전시키는 역할을 한다는 것을 알 수 있다. A-G의 전압측정을 통해서 A-G의 전압은 D1을 on 상태로 한다.
부하를 연결하면 와 병렬이 되어 측정되는 전압의 크기가 줄어들게 된다. 출력은 V1의 전압 값에 C1의 전압 값이 합해진 전압이 C2에 저장된다, C3로 리플을 제거하여 V1 전압 값의 두 배의 DC전압을 얻는 것이므로, C1이 없을 때는 C2에 저장되는 전압 값이 V1의 전압값과 같은 크기가 되고 C2가 없을 때는 V1의 전압 값에 C1의 전압 값이 더해진 값이 출력된다. C3가 없을 때는 리플이 많이 발생된다.
이번 실험을 통해 전파 전압 체배기에 대해서 알 수 있었다. 앞으로도 실험을 통해서 많은 것을 배워가도록 노력해야겠다.

키워드

체배회로,   전기,   공학설계,   실험,   체배,   회로설계