RLC공진회로_결과

소개글

건국대 2011년도 1학기 기초전자공학실험1

목차

1. Title
2. Name
3. Abstract
4. Background

본문내용

1. LC 직렬공진/ LC병렬공진
LC 직렬공진 : 그림 1)와 같이 입력을 정현파 전압으로, 출력을 LC직렬 연결에 흐르는 전류로 정하면 정상 상태 전류는 I = V/Z = jomegaC V/1-LC 이고, W = Wo = 1/이면 전류가 무한대로 커짐을 알 수 있다. 이 현상을 기계적인 진동의 경우와 마찬가지로 공진이라 하며, 이때의 주파수 fo = Wo/ 2π = 1/ 2π를 공진 주파수라고 한다. 또한 공진주파수에서만 공진이 일어나는 이유는 공진 주파수에서는 inductor와 capacitor의 임피던스가 크기는 같고 위상 차이가 180도여서, 정상 상태에서는 LC직렬연결의 임피던스가 0Ω이 되고 전압도 0V가 되기 때문이다. 따라서 전력 소모도 0W이다. 이는 inductor와 capacitor가 에너지를 소비하지 않으면서 서로 에너지를 주고받기만 하고 있음을 의미한다. 에너지의 소모가 없는 상태에서 총 에너지는 일정한데 서로 에너지를 주고받기만 한다면, 외부에서 에너지를 공급 받을 필요가 없게 된다. 따라서 합성 임피던스가 0Ω이 되어서 전압이 0V가 되어도 정상 상태를 유지할 수 있게 된다.
LC 병렬공진 : 그림 2)와 같은 LC병렬공진에서는 입력을 삼각함수파 전류원을, 출력으로 inductor와 capacitor에 걸리는 전압을 고려한다. 이 병렬 회로의 임피던스는 Z = j w L / (1 - LC)이고 공진 주파수 fo = Wo/ 2π = 1/ 2π에서 임피던스가 무한대로 되어 전압도 무한대가 된다. 이 공진이 일어나기 위한 공진 주파수 역시 에너지 저장 능력이 같아야 한다는 조건에서 얻어진다. 병렬 회로에서는 병렬 연결된 소자에 걸리는 전압이 같으므로, 에너지 저장능력이 같으려면 각 소자에 흐르는 전류의 크기가 같아야 한다. 그러므로 애드미턴스의 크기가 같아야 한다.
공진 조건 : 공진 주파수에서 inductor와 capacitor의 크기는 같아야 한다. 두 소자가 직렬로 연결되어 있으므로 두 소자 L, C 에 흐르는 전류는 같다. 따라서, inductor와 capacitor 사이에서 전력의 완전한 교환이 일어나려면 두 소자의 에너지 저장 능력이 같아야 하며, 이는 임피던스의 크기가 같아 전압의 크기가 같아야 함을 의미한다. 이 조건에 따라 공진 주파수는 inductor와 capacitor의 임피던스 크기가 같게 되는 주파수가 된다.
L, C 공진회로의 기생성분의 영향 : 실질적으로 무한대의 에너지 저장은 불가능하며, 이상적인 inductor와 capacitor도 존재하지 않는다. 실제의 inductor와 capacitor는 이상적인 것과는 달리 손실의 원인이 되는 저항 성분을 지니고 있다. 실제의 capacitor는 직렬 및 병렬 저항과 직렬 인덕턴스가 기생 성분으로 존재한다. 이러한 사정은 inductor에서도 비슷하다. 이러한 손실 성분은 공진 주파수에서 공진 회로의 특성을 결정하는 중요한 요소가 된다. 그것은 이상적인 공진 회로의 임피던스나 애드미턴스가 공진 주파수에서 0 이되어 기생 성분이 임피던스나 애드미턴스를 결정하기 때문이다.

참고 자료

http://www.scienceall.com/dictionary/dictionary.sca?todo=scienceTermsView&classid=&articleid=247501&bbsid=619&popissue=
http://kin.naver.com/qna/detail.nhn?d1id=11&dirId=1118&docId=50377241&qb=6rO17KeE7ZqM66Gc&enc=utf8§ion=kin&rank=1&search_sort=0&spq=0&pid=gPg3wv331yGsssBQ/40ssv271005&sid=TeT3wGGv5E0AAAjf@e8