결과 실험12 Experiment ac 12 Series Resonant Circuits

소개글

결과 실험12 Experiment ac 12 Series Resonant Circuits에 대한 보고서 자료입니다.

목차

< 목 적 >

< Part 1 Low-Q Circuit >

< Part 2 Higher-Q Circuit >

< EXERCISES >

< 실험에 대한 고찰 >

본문내용

0.05KΩ
4523Hz
5.50V
43.20V
11.05V
162.72mA
0.05KΩ
Additional
readings
near
peak
5500Hz
5.29V
72.27V
10.74V
156.51mA
0.05KΩ
→ 계 산 과 정
GRAPH 12.5
(b) How has the shape of the curve changed?
Is the resonant frequency the same even though the resistance was changed?
Is the minimum value still equal to ?
실험결과를 통해 살펴보면, Part1의 그래프와 Part2에서 그린 그래프는 그 모양이 비슷한 모양으로 나타났다.
또한, 공명주파수는 으로 저항값과 관계가 없으므로, Part1과 Part2의 공명주파수는 같다. 마지막으로 의 값을 나타낸다.
GRAPH 12.6
(c) Plot versus frequency on Graph 12.2. How has the curve changed with an increased Q value?
Is the maximum current the same, or has it changed?
실험결과를 통해 살펴보면, Part1의 그래프와 Part2에서 그린 그래프는 그 모양이 비슷한 모양으로 나타났다. 그래프를 살펴보면, 주파수가 5000Hz까지는 기울기가 증가하고, 그 이상이 되면 그래프의 기울기가 감소되는 것을 알 수 있다.
Table 12.7
Calculated
Graph
→ 계 산 과 정
GRAPH 12.7
GRAPH 12.8
Table 12.5
5000Hz
5000Hz
5000Hz
3535Hz
6465Hz
BW
3030Hz
0.49
1.66
→ 계 산 과 정
(e) Are the frequencies at which and reached their maximums closer to the resonant frequency than they were for the low-Q network?
실험결과를 통해 살펴보면, Part1(Low-Q circuit : 0.13 대 1.66)보다 Part2(Higher-Q circuit : 0.49 대 1.66)에서의 Q의 값이 클 때, 공진주파수에서 최대값에 더 근사하다는 것을 실험을 통해 알 수 있다.
Have the equations been verified? If not, why not?
실험 결과를 통해 살펴보면, , 로서 많은 오차가 발생됨을 알 수 있다. 그러나, 앞선 실험을 통해 Part1(Low-Q circuit : 0.13 대 1.66)보다 Part2(Higher-Q circuit : 0.49 대 1.66)에서의 Q의 값이 클 때, 공진주파수에서 최대값에 더 근사하다는 것을 실험을 통해 알 수 있다.
< EXERCISES >
1. Design a series resonant circuit with the following specifications:
L=10mH, , , ,
That is, determine the required R, C, and supply voltage E. For R and C, use the closest standard values. Consult any catalog in the laboratory area for standard values.
→ 계 산 과 정
⇔
2. Redesign the network of Problem 1 to have a of 10. All the other specifications remain the same.
→ 계 산 과 정
⇔
3. Test the design of problem 1 using PSpice. That is once you have the design, obtain a plot of I versus frequency and note whether is close to 200mA and the bandwidth close to 500Hz. Attach all pertinent printouts.
# PSpice 첨부 1
# PSpice 첨부 2
문제 1번을 PSpice를 통해 시뮬레이션(회로를 구성하는 각 소자의 크기는 문제를 통해 구한 값을 입력) 한 결과, 회로에 흐르는 전류는 최대 전류가 200mA로 나타났다.
< 실험에 대한 고찰 >
이번 실험은 직렬 공명 회로의 공명 주파수의 기본 방정식에 대해서 알아보았고, 직렬 공명 회로의 주파수와 전압 및 전류의 관계를 그래프를 통해 공부해보았다. 또한, 공명 주파수에서 입력 임피던스가 최소가 됨을 실험을 통해서 알아보았고, 직렬 공명회로와 bandwidth 사이 Q의 관계에 대해서 실험을 통해서 공부해보았다.
실험(Low-Q circuit)을 통해서 주파수가 증가함에 따라 입력임피던스는 감소하다가 일정 주파수 이상에서는 다시 증가하는 것을 알 수 있었으며, 낮은 주파수 영역에서는 커패시터의 영향이 크고, 높은 주파수에서는 인덕터의 영향이 크다는 것을 실험을 통해 알 수 있었다. 또, 실험(Higher-Q circuit)을 통해 Low-Q circuit 보다 측정값들이 대부분 큰 것을 알 수 있었으며, 공진주파수에서 전류는 최대값을 가지는 것을 실험을 통해 알 수 있었다.알 수 있었다.
무엇보다 이번 실험을 통해, 일반적으로 공진이란 것은 인덕터(L)와 콘덴서(C)가 같은 임피던스가 서로 같을 때를 의미하고, 즉 XL = XC 일 때 공진이 일어며 이때 공진 주파수 f = 1/2π√LC 이 된다는 것을 실험을 통해 증명할 수 있었다. 또한, 직렬 공진회로(L, C가 직렬로 연결된 형태)에서는 공진주파수에 임피던스는 0이 되고, 병렬공진회로(L, C가 병렬로 연결된 상태)에서는 공진주파수에 임피던스는 무한대 값을 갖는다는 것을 평소 이론적 지식에만 머물던 것을 실험을 통해 직접 그 원리와 의미를 공부 할 수 있어서 뜻 깊었다.
평소 회로이론 시간에 이론과 수식으로만 접하던 공진 주파수에 대한 개념을 직접 측정하고 실험과정을 통해 평소 아무 생각 없이 외우고 사용하던 식의 의미와 원리를 이해하는데 많은 도움이 된 것 같다.

키워드

아주대,   기초전기실험,   Experiment ,   Series Resonant Circuits