[물리 실험]교류회로 - 예비보고서

소개글

예비리포트 만점을 받은 리포트 입니다..
본문미리 보기에서 그림은 넘어오지 않네요.
자료에는 그림이 다있으니까 걱정하지마세요
모든 수식들은 그림으로 되어있습니다.
보충자료까지 넣었으니까 리포트 점수 잘 받으실 수 있을겁니다.

목차

1.실험 목적
2.실험 원리
3.실험 기구 및 재료
4.실험방법 및 구상

본문내용

실험 목적
저항, 코일(inductor) 및 콘덴서(capacitor)로 구성된 교류회로에서 저항 R, 인덕턴스(inductance) L, 전기용량(capacitance) C를 각각 측정하고, 직렬 R-L-C 회로의 임피던스(impedance)를 구한다.

실험 원리
직류회로에서 전류는 한 방향으로 흐른다. 그러나 교류회로에서는 한 방향으로 잠깐 흘렀다가 방향을 역방향으로 같은 시간동안 흐르고는 다시 방향을 바꾼다. 예를들어 60 Hz의 교류회로에서는 1초에 120번의 방향변화가 일어난다. 이와같이 교류에서는 전압 V와 전류 I의 순간값은 계속 변한다. 따라서, 전압 V와 전류 I는 다음과 같이 표현할 수 있다.
(1)
(2)
여기서 표시되는 과 은 각각 전압과 전류의 최대값이며, t는 시간, 는 2 /T 또는 2 f로 표시되는 각진동수이고, f는 주파수로서 cycle/s 또는 hertz(Hz)로 표시되며, 는 I의 초기위상이다. 교류전압 V와 전류 I를 저항 R, 인덕턴스 L, 전기용량 C의 직렬회로에 가하는 경우를 생각해보자. (그림 1) 이 회로에서 R, L, C 각각에 걸리는 전압는
(3)
(4)
(5)
이다. 따라서 회로에 걸리는 총 교류전압 V는
(6)

한편, 식 (2)를 식 (3), (4), (5)에 대입하면
(7)
(8)
(9)
가 된다. 식 (8), (9)에서 과 가 최대값 과 에 이를 때 위상과 이 최대값 을 가질 때 위상을 비교하면 와 의 위 상 차를 갖게된다. 이를 벡터 도형법으로 써서 표시하면 그림 2와 같이 되며, 이로부터 회로에 걸리는 총 교류 전압의 최대값
(10)
이 된다.

또 식 (7), (8) 및 (9)에서 최대 전압값은 일 때와 일때의 값이므로 그때의 최대 전압값을 , , 이라 하면
(11)
(12)
(13)
실험방법 및 구상
a. R-L 회로에서의 R, L 및 Z 측정
(1) 함수발생기의 전원이 off 되어 있는가를 확인한 후, 교류 전원으로 함수발생기를 사용하여 Bread Board에 저항과 Inductor로, 그림 3 처럼 직류 R-L 회로를 구성한다.
(2) 함수발생기의 출력전압을 0V로 해둔다.

참고 자료

없음