20. 정류회로

소개글

20. 정류회로에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

(V)
최대
1.880
1.860
1.860
최소
0.952
1.265
1.577
평균
1.416
1.563
1.719
- 계산 과정
1)
2)
3)
①
②
③
→ 필터회로에 입력되는 신호의 주파수가 높아질수록 필터회로를 통하여 출력되는 신호의 파형이 거의 직선에 가까워지는 경향을 확인할 수 있다.
질문에 대한 토의
1. 이 변압기의 2차 코일 A1-A2와 1차 코일의 권선비는 얼마나 되는가? 또, 2차 코일 A3-A2와 1차 코일의 권선비는?
→ 2차 코일 A1-A2부분과 1차 코일의 권선비는 0.495(1 : 2.021)이고, 2차 코일의 A3-A2부분과 1차 코일의 권선비는 약 0.496(1 : 2.018)이다. 두 부분의 권선비는 거의 같으며 중간에 소실된 부분을 고려하면 0.5로 추정할 수 있다.
- 계산과정
1)
2)
2. in과 은 파형이 다를 뿐만 아니라 그 피크값들이 다르다 이 피크 값들로부터 다이오드의 저항을 추정해 보아라. 이 저항은 준비과정에서 측정한 의 몇 분의 1인가?(힌트 : 두 저항을 직렬로 연결했을 경우의 전압비와 저항비의 관계를 검토하여라.)
→ 반파 정류회로의 출력전압(병렬 RC회로에 걸리는 전압)과 다이오드에 걸리는 전압의 비로 대략적인 다이오드의 저항을 구할 수 있다. 먼저 출력전압과 다이오드에 걸리는 전압(입력전압과 출력전압의 차이)의 비를 구하면, 약 이다. 즉, 다이오드의 저항값은 병렬 RC회로의 임피던스(Z)값의 약 배이다. 그런데 임피던스 값이이므로 다이오드의 저항값은 약 가 된다. 이 것을 준비과정에서 측정한 순방향 저항과의 비를 구하면 약 로 대략 이 된다.
- 계산과정
1)
2) 전압비(저항비)
3)
4)
3. 그림 20.3과 같은 반파정류 그래프에서 출력전압의 폭은 입력신호의 sine파의 반주기보다 얼마나 짧은가?
→ 입력신호의 반주기는 9.286ms이고, 출력신호의 반주기는 8.214ms로 출력신호 의 반주기가 입력신호의 반주기의 88.5%이다.(출력신호가 입력신호보다 88.5%로 짧다.)
4. 반파 정류회로와 비교할 때 그림 33.7의 회로에서 다이오드 D2의 역할은 무엇인가?
→ 전파 정류회로에서의 다이오드 D2의 역할은 다이오드 D1이 통과시키지 못하는 파형을 통과시켜서 출력효율을 높이는 역할을 한다.
5. 주파수를 상승시킬 때 출력전압의 평균값은 어떻게 변화하는가?
→ 60, 120, 300에서의 출력전압의 평균값은 각각 1.416, 1.563, 1.719로 점점 증가하고, 그래프를 통해서 봤을 때는 거의 직선에 가까워지고 있음을 확인하였다.
6. 실험 4에서는 R, C를 고정하고 주파수를 2배, 5배 상승시키면서 평균 출력전압을 비교하였다. 주파수와 R을 고정하고 같은 효과를 얻으려면 C의 값을 어떻게 바꾸면 되겠는가?
→ 필터회로에서의 저항과 축전기와 주파수는 필터회로의 임피던스를 결정하는 인자이다. 여기서 주파수는 축전기의 용량리액턴스를 영향을 준다. 주파수가 증가할수록 용량리액턴스()가 감소하므로 최대 전압이 감소하게 된다. 여기서 용량리액턴스()는 주파수()와 축전기의 전기용량()의 곱에 반비례한다. 즉, 주파수를 2배와 5배로 증가시킨 것은 용량리액턴스()가 각각 가 되었다는 것이다. 똑같이, 주파수를 고정하더라도 축전기의 전기용량()를 2배, 5배를 하더라도 용량리액턴스()는 주파수를 2배와 5배로 증가시킨 것과 똑같은 결과가 나온다. 즉, 주파수와 저항을 고정시키고, 같은 효과를 얻으려면 축전기의 전기용량을 각각 2배와 5배 높은 것으로 바꾸어 주면 된다.
참고문헌
아주대학교 출판부 「물리학 실험 제 10판」
Raymond.A.Serway 「대학 물리학」

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