[예비보고서]RLC회로

소개글

RLC회로 예비 보고서입니다.
조교님의 극찬이 있었습니다.

목차

1. 목적
2. 기본이론
(1)R.L.C 회로소자의 위상관계
(2)R-L-C 공명회로
3. 참고문헌
4. 기구 및 장치
5. 실험방법

본문내용

1. 목적
저항, 유도코일 축전기로 이루어진 직렬 RLC회로에 교류를 걸어주었을 때 임피던스를 측정한다.
2. 기본이론
(1)R.L.C 회로소자의 위상관계
①저항(R)
순수한 저항(L=C=0)이 [그림1](a)와 같이 교류전원() 에 연결될때 이므로 이다. 즉 전류는 옴의 법칙에 주어진 바와 같이 기전력에 비례해서 증가 또는 감소하는 것을 볼 수 있다. E따라서 [그림1](b)에서 보는 것과 같이 전류와 전압은 같은 위상을 가지고 있으며 에너지는 저항에 모두 열로 전환됨을 알 수 있다.
②콘덴서(C)
콘덴서(C)만의 회로에 교류전압을 가하면 키르히호프의 법칙에 의해 양변을 미분하면

즉, 직류에서와 달리 회로에는 전류가 흐르고 있으며 전류파형은 전압파형보다 위상이 앞서 있음을 알 수 있다. 또 전류는 C와 가하는 전압이 클수록, 그리고 교류주파수 f가 높을수록 커진다.
전기용량 리액턴스 를 다음과 같이 복소 임피던스로 정의하면 편리하다.
여기서 j는 복소수이고 전류 I는
이 식은 전압, 전류의 관계를 진폭만이 아니라 위상을 포함한 설명이라 할 수 있다. 또 이 식은 직류의 경우 즉, w → 0 일 때 I→0이 되어 직류전류가 통하지 않는다는 성질도 설명하고 있기 때문에 교류, 직류를 포함하여 성립하는 식이라고 할 수 있다.
③인덕터(L)
[그림3](a)와 같이 인덕터 양 끝에 교류전압을 가하면 키르히호프법칙에 의해 양변을 적분하면
여기서 적분상수 C는 t에 무관하므로 전루의 직류성분으로 볼 수 있다. 이 회로에 직류전류는 없으므로 C=0으로 놓으면

전류파형은 전압보다 위상이 지연되어 있다. 인덕턴스L, 주파수 f가 높을수록 회로의 저항성분이 커져서 전류는 작아진다.

참고 자료

(1)대학물리학 실험
(2)연세대학교 물리실험 홈페이지
(3)포항공대 물리학 실험 웹사이트