RLC 교류회로 결과 레포트

소개글

일반 물리 실험 RLC 교류회로 결과 레포트 입니다.

목차

없음

본문내용

2. 결과 및 토의
(1) 실험결과 분석
우선 직류 RLC 회로와는 달리 교류 RLC 회로에서는, 기전력이 없을 경우 축전기와 인덕터가 주기적으로 축/방전 역할을 하게 되어 일정한 주파수를 가진 전류가 회로에 흐르게 된다. 그리고 기전력이 있을 경우에는 기전력과 주파수에 따라 회로에 흐르는 전류의 최대 크기가 달라지게 된다. 여기에서 전원의 구동 주파수와 회로 자체의 고유 주파수가 일치하여 회로에 최대 크기를 가지는 전류가 흐르게 되는 현상을 전기 공진이라고 한다. 즉, 미소 전압에 의해 큰 전류가 얻어지게 되는 것이다.
이 공진 현상을 이해하는 것이 교류 RLC회로를 이해하는 중요한 열쇠가 된다. 우선 RLC 직렬 연결 회로에서는 평형상태일 때 회로에 흐르는 전류 I는 다음과 같이 나타낼 수 있다.


그렇다면, 여기에서 가 0일 때, 다른 말로 하면 XL=XC일 때 임피던스가 가장 작아지고 공진현상이 일어나며, 여기에서 회로의 주파수가 이어야 한다는 사실을 알 수 있다.
그렇다면 L과 C의 값은 어떻게 구할 수 있을까? 물론 실험 전에 그 값이 미리 주어지는 경우도 있지만 그렇지 못한 경우도 있다. 그 때에는 직접 V=IX(X는 임피던스)의 식에 대입하여 구할 수 있다. 이는 RL, RC 회로에서 교류전압에 대한 전류 진폭을 측정함으로써 C나 L값을 얻을 수 있는 것이다.
RL 회로의 경우는 다음과 같은 식을 통해서 얻을 수 있다. 즉 기전력의 주파수를 w/2π라 할 때, 이므로 (H) 의 식을 얻을 수 있게 된다.
RC회로의 경우 역시 기전력의 주파수를 w/2π라 놓을 때, 을 만족하게 되며, 따라서 (F) 의 식을 통해 C의 값을 구할 수 있다.
여기에서 V와 I는 각각 전압과 전류의 진폭이 최대일 때의 값을 대입하면 된다.

참고 자료

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