R-L-C 직병렬 공진회로 예비보고서

소개글

R-L-C 직병렬 공진회로 예비보고서

목차

1. 직◦병렬 공진회로를 해석해 보아라.
2. 공진주파수와 Q의 식을 유도해 보아라.
3. 1에서 해석한 직병렬 공진회로에서 주파수에 대한 전압, 전류의 크기를 그려 보아라.
4. Q가 매우 크거나 작을 때 회로에 생기는 현상에 대하여 알아보시오.

본문내용

1. 직◦병렬 공진회로를 해석해 보아라.
- R-L-C 회로에 교류전류를 인가할 때 회로의 현상을 이해하기 위하여 우선 각 소자들의 특징을 이해하여야 한다. 교류회로에서 저항은 주파수에 여향을 받지 않는데, 그 이유는 저항에서 전압과 전류의 위상이 같기 때문이며, 또한 순수한 저항회로에서 각 저항의 전압 강하의 합은 전체 인가전압과 같다. 저항에 직렬로 커패시터를 연결하면 그 회로에 흐르는 전류는 커패시터의 리액턴스에 의하여 결정된다. 커패시티브 리액턴스는 주파수의 함수인데, 순수 커패시터회로에 교류전압을 가하면 전류는 전압보다 90도 위상이 앞선다.
R-L-C로 구성된 회로에서 전압과 전류의 위상이 동위상이 되는 경우를 공진이라 하며, 이 때의 주파수를 공지주파수라 한다. 즉, 공진 시에는 합성 임피던스 또는 합성 어드미턴스가 순저항 성분만 남게 되므로, 리액턴스 성분은 상쇄되고, 공진 주파수를 구하려면, 직렬 회로에서는 합성 임피던스, 병렬 회로에서는 합성 어드미턴스를 구하여 허수부가 “0”이 되는 조건을 구하면 된다.

직렬공진회로

위 그림은 기본적인 직렬 공진 회로이다. 소스 주파수의 변화에 따라 전류의 크기와 위상이 변화하게 된다. 직렬 공진회로의 해석은 병렬 공진회로의 해석과 유사하다. 우선 전류의 크기는 매우 작은 주파수와 큰 주파수에서 0에 접근한다는 것을 주목해야 한다. 커패시터는 저주파 성분을 차단하고, 인덕터는 고주파 성분을 차단한다. 전류 크기의 최대점V m/R은 인덕터와 커패시터의 리액턴스가 상쇄되는 지점이다. 따라서. 공진주파수는 다음과 같다.

이 표현은 병렬 공진 회로에서의 주파수와 동일하다. 전류의 크기와 주파수와의 관계를 그려보면 다음과 같은 형태를 갖게 되며, 그 식은 다음과 같다.

참고 자료

이상렬, 윤영중 공저, “공학회로실험”, 교보문고, pp 165-182
(주)두산 출판BG , “두산세계대백과사전”, 2002