교류신호와 케페시터

소개글

교류신호와 케페시터에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1.실험 목적
2.준비물
3.실험이론
4. 실험 및 결과.
5. 고찰

본문내용

이 흐르면 인가된 DC 전압에 도달한다. 이때 케페시터가 충전될 경우 인가된 DC 전압의 약 63.2%에 도달하거나, 방전할 경우 캐패시터 최초 전압의 36.8%에 도달하는 시각을 시정수라고 한다.
6) 캐패시터의 교류특성
교류전압 를 공급할 때 전류 i(t)와 전압 V(t)의 관계
X의 값은 주파수가 높아질수록 작아진다.
7) RC 회로의 교류특성
4. 실험 및 결과.
실험 1)
10KΩ 저항 측정 값 : 10.354KΩ
실험 1
캐패시터 용량
1μF
0.1μF
0.01μF
시정수 (이론값)
1.0345 (s)
0.1035 (s)
0.01049 (s)
시정수 (측정값)
1.003 (s)
0.0980 (s)
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각각 1μF, 0.1μF, 0.01μF을 연결했을 때 파형이다. 첫 번째 그래프는 전압의 파형과 확연히 다른 것을 알 수 있는데, 이는 캐패시터에 전류가 충전되기도 전에 전압의 파장이 바뀌어 버려 충전이 다 되지도 못하고 바로 방전되기 때문이다.
두 번째 그래프는 이론값에서 본것과 비슷한 그래프가 형성되는데, 전압이 변하기 전에 완충 되고, 방전되는 것을 확인할 수 있다.
마지막 그래프의 경우는, 커패시터의 용량이 너무 작아서 전압을 가함과 동시에 완충되고, 전압이 사라지면 바로 방전되기 때문에 전압의 파형과 거의 일치하는 파형이 생성된다.
실험 2)
주파수
10Hz
500Hz
2kHz
공급전압 (측정)
공급전압 (계산)
전류 (계산)
용량형리액턴스 (측정)
용량형리액턴스 (계산)
R 양단전압
C 양단전압
임피던스 (계산)
임피던스 (계산)
위상각 (계산)
10Hz의 경우에 입력과 출력을 비교해 보았을 때, 입력의 침두치가 10.6V, 출력의 침두치가 10.8V로, 입력과 출력이 거의 비슷한 것을 알 수 있다. 출력이 조금 더 높게 나온 것은 실험시 발생한 오차로 인한 것으로 추정된다.
500Hz는 입력의 침두치가 9.80V이고, 출력의 침두치가 2.76V정도로 급격히 낮아지는 것을 볼 수 있다. 이는 커패시터가 충전되고 방전되는 것에 의해 전압의 변화가 생기기 때문이다.
2kHz의 그래프를 보면, 입력의 침두치가 10.4V이고, 출력의 침두치는 860mV밖에 되지 않는다. 이는 가해주는 전압의 주파수가 높으면 높을수록 출력의 침두치가 낮아진다는 것을 확인 할 수 있다.
5. 고찰
이번 실험을 통해 커패시터를 직접 보고 이것이 어떤 역할을 하는지 오실로스코프와, 함수발생기를 통해 직접 확인 할 수 있었다. 또한, 오실로스코프와 함수발생기의 일부분이나마 사용하는 법을 확실하게 배우고, 직접 조작할 수 있게 되었다.
교류주파수를 흘려줄 때의 파장을 직접보고, 회로를 구성해 커패시터가 연결된 회로를 설계하고, 그에 따른 변화되는 것들을 실험을 통해 확인해 보아서 더 쉽게 이해할 수 있게 되었다.
하지만 기계조작 부분에 있어서 일부만 배워서 사용한다는 점이 아쉬웠고, 이로인해 발생한 기기조작 미숙이 실험결과에 오차값을 만들었던 것 같다. 또한, 실험실의 환경적 변수나, 회로의 작은 저항값으로 인해 오차가 발생해 조금 아쉬웠다.

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케페시터,   교류신호,   교류신호와 케페시터