본문내용
가변저항을 사용하여 입력이 사각파( 0 to 1V, 1kHz ) 인 경우 임계감쇠가 되는 저항값을 측정하는 방법을 설명하라.
▶ 저감쇠의 경우 의 값을 점점 키우면(R의 값을 증가) 진동주파수 가 점점 작아진다. 이 때 가 되면 = 0 이 되면서 진동할 듯 말 듯 한 임계상황이 된다. 이때의 저항 값을 측정하면 된다.임계상황이 되는 정확한 지점을 찾기 힘들기 때문에 다음과 같은 파형이 나올 때의 저항 값을 측정한다.
< 노란색선 : 입력전압 / 초록색선 : 저항전압 / 빨간색선 : 인덕터전압 / 보라색선 : 커패시터전압 >
3.6 RLC직렬회로에서 scope의 CH1에 입력전압을 가하고 CH2에 R에 걸리는 전압을 가하여 두 파형을 동시에 측정하는 연결도를 그려서 제출하라.
3.7 RLC직렬회로에서 scope의 CH1에 입력전압을 가하고 CH2에 L에 걸리는 전압을 가하여 두 파형을 동시에 측정하는 연결도를 그려서 제출하라.
3.8 RLC직렬회로에서 scope의 CH1에 입력전압을 가하고 CH2에 C에 걸리는 전압을 가하여 두 파형을 동시에 측정하는 연결도를 그려서 제출하라.
3.9 위의 회로에서 R = 4kΩ이며 입력이 정현파( 0 to 1V, 1kHz)인 경우 입력을 기준으로 R, L, C에 걸리는 전압파형을 예측하여 스케치하라. 입력전압과 각 소자에 걸리는 전압의 크기의 비와 위상차를 구하라.
< 초록색선 : 입력전압 / 노란색선 : 커패시터전압 / 빨간색선 : 저항전압 / 보라색선 인덕터 전압 >
▶ 0 to 1V 이므로 V-offset은 0.5V로, amplitude는 0.5V로 조절한다.따라서 입력전압과 각 소자에 걸리는 전압의 비율을 구하면
또한 위상차는 저항은 -120.95°, 커패시터는 -30.95°, 인덕터는 210.95° 이다.
3.10 R은 없고 L(10 mH), C(0.01 ㎌)로 구성된 직렬회로의 공진주파수는 얼마인가? C의 전압이 최대가 되는 입력주파수는 몇 ㎐인가?
▶ 입력주파수가 공진주파수일 때, C의 전압이 최대가 되므로, 입력주파수가 15.92 kHz일 때, C의 전압이 최대가 된다.
Ⅲ. 결론
▶ 이번 실험을 통해 저항, 인덕터, 커패시터로 구성된 회로의 과도응답 및 정상상태응답을 이해하고 실험으로도 확인해 볼 수 있을 것이다. 각각 입력전압의 주파수 변화에 따라 RLC회로의 출력이 어떻게 변하는지 확인해 볼 수 있고 공진주파수에서의 상태를 확인할 수 있을 것이다.
▶ 저감쇠의 경우 의 값을 점점 키우면(R의 값을 증가) 진동주파수 가 점점 작아진다. 이 때 가 되면 = 0 이 되면서 진동할 듯 말 듯 한 임계상황이 된다. 이때의 저항 값을 측정하면 된다.임계상황이 되는 정확한 지점을 찾기 힘들기 때문에 다음과 같은 파형이 나올 때의 저항 값을 측정한다.
< 노란색선 : 입력전압 / 초록색선 : 저항전압 / 빨간색선 : 인덕터전압 / 보라색선 : 커패시터전압 >
3.6 RLC직렬회로에서 scope의 CH1에 입력전압을 가하고 CH2에 R에 걸리는 전압을 가하여 두 파형을 동시에 측정하는 연결도를 그려서 제출하라.
3.7 RLC직렬회로에서 scope의 CH1에 입력전압을 가하고 CH2에 L에 걸리는 전압을 가하여 두 파형을 동시에 측정하는 연결도를 그려서 제출하라.
3.8 RLC직렬회로에서 scope의 CH1에 입력전압을 가하고 CH2에 C에 걸리는 전압을 가하여 두 파형을 동시에 측정하는 연결도를 그려서 제출하라.
3.9 위의 회로에서 R = 4kΩ이며 입력이 정현파( 0 to 1V, 1kHz)인 경우 입력을 기준으로 R, L, C에 걸리는 전압파형을 예측하여 스케치하라. 입력전압과 각 소자에 걸리는 전압의 크기의 비와 위상차를 구하라.
< 초록색선 : 입력전압 / 노란색선 : 커패시터전압 / 빨간색선 : 저항전압 / 보라색선 인덕터 전압 >
▶ 0 to 1V 이므로 V-offset은 0.5V로, amplitude는 0.5V로 조절한다.따라서 입력전압과 각 소자에 걸리는 전압의 비율을 구하면
또한 위상차는 저항은 -120.95°, 커패시터는 -30.95°, 인덕터는 210.95° 이다.
3.10 R은 없고 L(10 mH), C(0.01 ㎌)로 구성된 직렬회로의 공진주파수는 얼마인가? C의 전압이 최대가 되는 입력주파수는 몇 ㎐인가?
▶ 입력주파수가 공진주파수일 때, C의 전압이 최대가 되므로, 입력주파수가 15.92 kHz일 때, C의 전압이 최대가 된다.
Ⅲ. 결론
▶ 이번 실험을 통해 저항, 인덕터, 커패시터로 구성된 회로의 과도응답 및 정상상태응답을 이해하고 실험으로도 확인해 볼 수 있을 것이다. 각각 입력전압의 주파수 변화에 따라 RLC회로의 출력이 어떻게 변하는지 확인해 볼 수 있고 공진주파수에서의 상태를 확인할 수 있을 것이다.
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