커패시터의 충 방전, R-L, R-C 직·병렬회로

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. PSpice 시뮬레이션 및 고찰

본문내용

간으로부터 어느 정도 긴 시간이 지났을 때의 커패시터의 충전과 방전을 측정하였다. 이 시뮬레이션 결과를 통해 시상수가 0.1s일 때의 전압 값을 측정할 수 있었고 이는 시상수 값을 이용하여 63.2%만큼 방전되었을 때 계산한 전압 값과 50mV의 아주 작은 오차만이 존재함을 알 수 있었다.
실험3.
[1]Pspice 시뮬레이션
< 그림 13 - 1 >
[2]예비 실험 결과
ⓐ일 때
이므로 의 최대값은 이고 이는 극좌표로 나타내면 라 할 수 있다.
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
저항 R에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 앞서고 값은 이다.
ⓑ일 때
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
저항 R에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 앞서고 값은 이다.
ⓒ일 때
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
저항 R에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 앞서고 값은 이다.
ⓓ일 때
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
저항 R에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 앞서고 값은 이다.
[3]예비 실험 결과 분석 및 고찰
실험1에서 출력 전압은 저항 R에 걸리는 전압값이다. 주파수의 값이 커질수록 용량 리액턴스 의 값이 작아진다. 따라서 의 값도 작아지고 총 임피던스 값 의 값도 작아지게 된다. 입력 전압이 동일할 때 임피던스의 값이 작아지면 총 전류 의 값이 커지므로 저항 R에서의 전압 의 값도 커지게 된다. (또는 전압 분배의 법칙을 이용하여 저항 R에서의 전압 으로도 구할 수 있다.) 따라서 주파수가 커질수록 출력 전압 의 값은 입력 전압 의 값과 비슷해짐을 알 수 있다. 출력 전압이 R에 걸리는 전압일 때 출력 전압은 입력 전압보다 앞섬을 알 수 있다.
실험4.
[1]Pspice 시뮬레이션
< 그림 13 - 2 >
[2]예비 실험 결과
ⓐ일 때
이므로 의 최대값은 이고 이는 극좌표로 나타내면 라 할 수 있다. 이때, 용량 리액턴스 임을 이용한다.
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
커패시터에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 뒤지고 값은 이다.
ⓑ일 때
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
커패시터에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 뒤지고 값은 이다.
ⓒ일 때
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
커패시터에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 뒤지고 값은 이다.
ⓓ일 때
총 임피던스 값 Z
총 전류 I
커패시터에서의 전압
따라서 출력 전압 은 입력 전압 보다 만큼 위상이 뒤지고 값은 이다.
[3]예비 실험 결과 분석 및 고찰
실험4의 경우, 실험3과는 다르게 출력 전압이 커패시터 C에 걸리는 전압이다. 따라서 총 임피던스 값 Z와 총 전류 I는 실험1에서의 임피던스, 전류 값과 같으나 R과 C의 위치가 바뀌어 출력 전압이 달라진다. 실험 2를 통해 출력 전압이 C에 걸리는 전압일 때 출력 전압이 입력 전압보다 위상이 뒤지고 출력 전압 값은 주파수가 커질수록 작아짐을 알 수 있다.

키워드

커패시터의 충전,   커패시터,   R-L,   R-C 직병렬,   회로커패시터방전