캐패시턴스와 RC회로

목차

1. 실험 목적
2. 실험 관련 지식
3. 실험계기 및 부품

본문내용

1. 실험 목적
- 콘덴서(Condensor)라고 말하기도 하는 캐패시터(Capacitor)가 교류전류가 흐르는 회로에서 어떤 특징을 갖게 되는지 실습과 함께 알아보고자 한다.

2. 실험 관련 지식

Vm
0 t

V










T





< 그림 1 >

- < 그림 1 >과 같은 파형을 가진 교류 전압 v는 다음과 같이 표시한다.

v = VmSinωt
v는 임의의 시간에 대한 전압을 나타내므로 전압의 순시값이라고 하고, Vm은 최대값이라 한다. 정현파에서 일정한 시간 T가 경과하면 앞의 값이 다시 나타나므로 T를 주기라고 하며 다음의 관계가 성립한다.

ω = 2π / T
여기서 ω를 각속도라고 한다.또 단위 시간에 동일한 파형이 반복되는 횟수를 주파수 f(= 1 / T)라고 한다. 그리고 각속도와 주파수 사이에는

ω = 2πf
의 관계가 있다.
순시 교류 전압을 인가하여 저항에서 소비하는 전력과 직류를 인가하여 소비하는 전력이 같도록 환산한 값을 실효값이라고 하는데, 정현파 교류 전압, 전류의 크기는 최대값 외에 일반적으로 실효값을 많이 사용한다.
교류 전압의 실효값을 V라고 하면 최대값과의 관계는 Vm = V가 된다. 따라서 v의 교류 순시 전압을 실효값으로 표현하면

v = VSinωt
가 된다. 교류 전압계 및 전류계 등 대부분 교류용 계측기는 순시값의 제곱에 비례하는 토크(toraue)를 지시하도록 되어 있기 때문에 그 눈금은 실효값을 나타낸다.

1) 저항과 커패시턴스 회로
(1) 저항 회로
- < 그림 2 >와 같이 저항만을 가진 회로에 v = VmSinωt의 교류 전압이 인가되었다면 저항에 흐르는 전류는 옴의 법칙에 의해

I = v / R = VmSinωt / R = ImSinωt
가 된다. 즉, 전압과 전류의 최대값은

Vm / R = Im ∴Vm = RIm
이 관계가 있으며, 실효값은 Vm = V, Im = I의 관계로부터

V = RI, I = V / R
가 성립한다.

참고 자료

없음