[A+] RLC 공진 회로 레포트

소개글

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목차

1. 실험목적

2. 실험이론
(1) 공진
(2) RLC 공진회로

3. 사용 계기 및 부품

4. 실험방법
(1) 직렬 공진 회로
(2) 병렬 공진 회로

5. 예상결과

6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
RLC를 이용한 직렬 및 병렬 공진 회로를 각각 구현하며, 공진회로의 주파수의 특성을 측정 분석하여 공진 개념과 시스템의 주파수 개념을 파악한다.

2. 실험이론
(1) 공진
공진 또는 공명이란, 어떤 외부 자극에 대한 반응이 진동수 등의 입력 변수를 조절하여 극대화되는 현상을 말한다. 공진회로 또는 공명회로란 공진 현상이 일어날 수 있는 전기 회로를 의미하며, RLC 회로 혹은 LC 회로에서 공진 현상이 관측되므로 흔히 이 회로들을 지칭할 때 쓰인다. 그림 1은 공진회로인 직렬 RLC 회로를 보여준다. 공진이 일어나는 진동수 즉, 공명진동수는 코일의 인덕턴스 L이나 축전기의 전기용량 C를 조절하여 바꿀 수 있어서, 특정 진동수의 전자기파를 검출하는 동조회로와 밀접한 관련이 있다. 방송 수신기는 동조회로를 이용하여 특정 주파수 대역의 신호만을 잡아낼 수 있다.

(2) RLC 공진회로RLC 직렬 공진회로에서의 공진은 키르히호프 법칙을 기술한 미분방정식을 풀어서 유도할 수 있다. 그림 1처럼 축전기 전기용량C , 코일 자체인덕턴스 L, 저항 R의 직렬회로 전체에 흐르는 전류를 , 축전기에 저장된 전하량을 Q(t), 교류전압을 라고 하자. 는 사인파 형태 또는 복소수 표현인 로 나타낼 수 있고, 이 직렬회로에서의 전압 강하를 기술한 식은 식은 다음과 같다.

이러한 시간에 대한 이차 미분방정식에서, 충분한 시간이 흐른 뒤 가능한 해는  의 시도함수 형태를 갖게 되는데, 이를 위 식에 대입하면,

가 되어, 해는 , 임을 알 수 있다.
그러므로, 전류 가 된다. 이 모양은 옴의 법칙에 의한 와 유사한 형태를 가지고 있다. 여기에서 항은 분모에서 저항에 더해진 꼴로 있어서, 비록 허수이긴 하나 일종의 저항이라고 여길 수 있다. 그러므로 이러한 값들, 즉 과 을 리액턴스 또는 반응저항이라 부르며, 코일에 의한 리액턴스를 유도 리액턴스, 축전기에 의한 리액턴스 를 용량성 리액턴스라고 각각 지칭한다.

참고 자료

대한전자공학회 편/ 전기전자기초실험/ 청문각
네이버 지식백과]공진회로[Resonance circuit] (물리학백과)
[네이버 지식백과] RLC 회로 [RLC circuit] (물리학백과)