고려대 전기회로실험 10주차(38, 39, 40) 예비보고서

목차

1. RC 시정수
2. 캐패시터의 리액턴스
3. 캐패시터의 직병렬 연결

본문내용

<EXPERIMENT 38> - RC 시정수

1. 실험목적
- 저항을 통하여 캐패시터가 충전되는 시간을 실험적으로 결정한다.
- 저항을 통하여 캐패시터가 방전되는 시간을 실험적으로 결정한다.

2. 이론요약
전자회로에서 캐패시터는 다양한 용도로 사용되는데, 예를 들어 에너지의 저장, 직류신호를 차단하고 교류신호만 통과, 전류와 전압간의 위상을 변화 시킬때 등 여러 용도로 사용된다.
캐패시터는 한 주기 동안 전자를 유지할 수 있으며 이와 같은 캐패시터의 동작을 충전이라 한다. 캐패시터가 충전되면 캐패시터에 일정한 전압이 걸리게 되며, 이 전압과 캐패시터에 공급한 전압의 부호가 반대이고 크기가 같을 때를 완전 충전상태 라고 한다.
전류는 전자의 흐름으로 정의되므로 캐패시터의 충방전과정은 전류의 흐름을 동반하며 충전시 전류의 흐름과 방전시 방향은 서로 반대이다.
캐패시터의 크기는 캐패시턴스로 주어지며 Q = C V 와 같은 관계가 있다. (Q : 전하량, C : 캐패시턴스, V : 캐패시터에 걸린 전압)
RC회로에서 캐패시터를 일정한 값까지 충전하는 데에는 시간이 필요하며, 이때 시간 t를 시정수라 한다. 시정수는 로 나타낼 수 있으며 단위는 sec이다. 시정수의 시간에서
캐패시터는 인가한 전압의 63.2%를 충전하며 인가전압의 99%까치 충전하기 위해서는 5배의 시정수 시간이 필요하다. 실제로 5배의 시정수에서 완전충전 되었다고 간주한다. 시정수의 배수마다 남아있는 전하의 63.2%가 연속해서 방전하며 시정수의 5배에서 완전히 방전된 것으로 간주한다.

3. 실험 준비물
(1) 전원공급기
- 0-10V 범위의 가변 직류전압원
(2) 기기
- 전압계 또는 테스터
- 함수발생기
- 오실로스코프
(3) 저항(1/2-W, 5%)
- 1MΩ 1개, 10kΩ 1개, 2kΩ 1개
(3) 캐패시터
- 1F (25V 전해콘덴서) 1개, 0.1F 1개
(3) 기타
- SPST 스위치 1개
- 타이머 (초시계)

4. 실험과정
A. 캐패시터의 방전
- 그림 38-5의 회로를 결선하고 C의 극성을 관찰한다.

참고 자료

없음