|
피던스의 크기는 다음과 같다.
회로에 흐르는 전류 이므로 회로의 임피던스가 최소일 때, 즉 에서 회로전류는 최대가 되고 이를 공명점이라 한다.
[그림3]과 같이 RLC 직렬회로에 전류 가 흐를때 각각의 단자전압은 다음과 같다.
따라서 전체 전
|
|
|
전압 : VR=RI, VR은 전류 I와 동상② C 양단 전압 : , V C는 I보다 π/2[rad]만큼 뒤진 위상③ 전압 : ④ 전류 : ⑤ 위상차 : ⑥ 임피던스 : ⑦ 전류는 전압보다 θ[rad]만큼 위상이 앞선다.
(3) R L C 직렬 회로
[1] LC 직렬회로
① 전압 : ② 전류 :
[2] RLC 직렬
|
|
|
전압도 무한대가 된다. 병렬회로에서는 병렬 연결된 소자에 흐르는 전압이 같아야 하므로,
애드미턴스의 크기가 같아야 한다. 병렬 연결된 LC의 애드미턴스가0(s) 인것은 크기가 같고 위상차가
180도이기 때문이다
● RLC 직렬공진회로
(RLC 직
|
|
|
회로이다.
(a) RL회로
(b) RLC 회로
(c) RC 회로
6. 별도의 종이에 그림 48-4(a), (b), (c) 회로에 대한 임피던스 페이저선도를 그리시오.
-> 48-4(a), (b), (c)의 회로를 페이저 선도로 나타내면 위와 같다. (a)의 회로는 RL회로이기 때문에 전압이 전류보다
|
|
|
RLC 회로가 주파수에 따라 출력 전압이 달라짐을 확인했고, 최대출력이 나오는 곳에서의 공진 주파수를 측정할 수 있었다. 그리고 이 회로는 일종의 대역 통과필터로 작동함을 알 수 있었다.
실험 2)
그림 13-3의 (b)와 같이 회로를 꾸몄다. 는 저
|
|
|
전압 와 그 회로에 흐르는 교류 전류 와의 비이다.
위의 실험 결과를 통해서 그 비를 확인할 수 있었다.
●V= V + (V - V)의 그래프에서의 위상차
(3-RLC 회로의 전류 0.105A에서의 실험)
그래프의 기울기의 각도 =-61.9 와 같다.
이것은 전류와 전압의
|
|
|
전압의 주기
위상차
오차 (%)
T = 1/f = 0.5 (ms)
ㅿΦ = 0.12 (ms)= (0.24) x T
4
⇒ 단순히 그래프만을 보아도 전류의 위상은 전압의 위상보다 늦다는 것을 알 수 있었다.
[실험 3] RLC 교류공명회로
공명주파수 fe (Hz)
이론적 공명주파수 f (Hz)
오차(%)
121
141
(f
|
|
|
성분이 없는 LC회로에서 공진 주파수일 때 C의 전압이 최대가 된다는 사실도 확인하였다.
전체적으로 파형은 잘 나왔으나 값들이 만족스럽지 못했다. 다음 실험에서는 더욱 세밀한 주의를 기울여서 보다 정확한 실험이 되도록 해야겠다.
|
|
|
어쩔 수 없이 약간 낮은 샘플링 속도로 전압을 측정했던 점도 오차의 원인이라고 생각된다.
3. 참고문헌
연세대 물리실험실(http://phylab.yonsei.ac.kr/) 1. 데이터 분석
1) 실험 결과
(1) RC 회로
(2) RL 회로
2) 질문
2. 토의
3. 참고문헌
|
|
|
전압을 뽑으면, 출력전압은
(7)
이 된다. 여기서 입력전압의 유효값과 출력전압의 유효값의 비를 구하면
(8)
이 된다. 이 값을 주파수 의 함수로 그리면 그림 3과 같다.
그림 3. RLC 직렬공진회로의 주파수 응답
그림 3처럼 어떤 물리량(여기서는
|
|
메뉴펼치기
