RLC 회로 예비결과레포트

목차

1. 실험목표
2. 실험이론
3. 실험기구 및 장치
4. 실험 방법
5. 실험 결과
6. 토의 및 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목표
RLC회는 저항, 코일, 축전기가 직렬로 연결된 회로를 말한다. 일정한 진동수의 교류전류가 흐르는 R-L-C 직렬회로의 임피던스를 구하고 그것을 이용하여 공진주파수를 측정한다.

2. 실험이론
1) 교류전원 – 저항(R)

교류전원에 저항이 직렬로 연결된 상황에 대하여 시간에 따라 전압차는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

위 회로에 대하여 키르히호프의 법칙을 사용하면 와 같은 식이 성립한다. 앞선 식과 함께 의 관계를 이용하면 다음과 같이 전류의 식으로 정리할 수 있다.

이를 시간에 따른 변화를 그래프로 나타내면 다음과 같다. 또한 위상자의 개념을 도입하여 나타낼 수 있다.

2) 교류전원 – 코일(L)

앞서 구한 것과 같이 시간에 따라 전압차는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

위 회로에 대하여 키르히호프의 법칙을 사용하면 와 같은 식이 성립하며 이에 대하여 적절한 미분을 통해 전류에 대한 식으로 정리할 수 있다.

이때 저항의 역할을 하는 을 유도 리액턴스라고 한다.

이를 시간에 따른 변화를 그래프로 나타내면 다음과 같다.

3) 교류전원 – 축전기(C)

앞서 구한 것과 같이 시간에 따라 전압차는 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

위 회로에 대하여 키르히호프의 법칙을 사용하면 와 같은 식이 성립하며 의 관계를 이용하면 다음과 같이 전류의 식으로 정리할 수 있다.

이때 저항의 역할을 하는 을 용량 리액턴스라고 한다.

이를 시간에 따른 변화를 그래프로 나타내면 다음과 같다.

참고 자료

건국대학교 물리학과, 2018, 일반물리학 실험, 북스힐