일반물리학실험2-6 RLC 교류회로

목차

1. 측정값
(1) R,C,L 회로소자와 위상관계
(2) RLC공명

2. 결과 및 토의

3. 질문 및 답변

4. Quiz

5. 참고 문헌

본문내용

입력 전압 V=4.922V 주파수 f=100Hz의 사인파
ⓐ 교류전압의 주기: T= 1/f = 10 (ms)
ⓑ 위상차: Δφ= 0 (ms)= ( 0 )×T
오차(%)= 0 (%)
ⓒ 최대전류 Ie =0.492 (A)
ⓓ 최대전류(이론값)I=V/R=0.5 (A)
오차(%)= 1.6 (%)

<중 략>

교류전압을 걸었을 때, R, L, C 각각에 흐르는 전류 파형의 위상과 최대값이 어떻게 되는지 알아보고, 또, RLC 회로에서의 공명현상을 관찰하고, 공명주파수를 실제로 측정하여 확인하는 실험이다.
대체로 10% 내외의 오차가 생겨서 이론을 확인하는데 무리가 없었다. 그 작은 오차의 원인으로는 우선, 예상치 못했던 저항을 들 수 있다.
도선 및 회로 연결 요소의 저항과 전원장치의 내부저항에, 처음 주어진 5V의 일부가 할당되어서 실제 R, L, C에 할당된 전압은 5V보다 적었고, 따라서 그에 따른 최대 전류도 예상보다 적었다. 또, 인덕터에는 인덕턴스만 작용하는 것이 아니라 약 3Ω 정도의 내부저항이 있었다. 그래서 실제로는 RL 회로에서와 같은 효과를 나타내었을 것이다.

<중 략>

우선 임피던스(impedance)란 교류회로에 있어서 전류가 흐르기 어려움을 나타내는 양이다. 단위는 Ω, 기호는 Z가 쓰이며, 전압 E에 의해서 흐르는 전류를 I 라고 하면 Z=E/I가 된다. 다만 전압·전류도 실효값을 사용하며, 그 크기 외에 위상(位相)을 나타낼 필요도 있으므로, 일반적으로는 벡터량으로 다루며 복소수 Z=R＋jX (j는 허수단위)로 표시한다, 이 경우를 복소임피던스라고 하며, 보통 임피던스라고 하면 이것을 가리키는 경우가 많고 실수부분 R를 저항, 허수부분 X 를 리액턴스라고 한다. 복소임피던스를 사용하면 교류회로의 계산은 직류회로와 마찬가지로 할 수 있다.

참고 자료

Halliday & Resnick & Walker『Fundamentals of Physics 6th Edition』
Halliday 일반물리학 번역판 (고려대학교, 서강대학교, 원광대학교 공역)
네이버 (www.naver.com)
엠파스 (www.empas.com)
연세대학교 일반물리학 실험실 ( http://phya.yonsei.ac.kr/~phylab/ )