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[실험 보고서 보 고서] 7RLC교류회로(예비+결과)

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2. 원 리

(1) R, C, L 회로소자와 위상관계
① 저항(R) : 순수한 저항(L=C=0)이 교류전원 (V = V0 sin(ωt))에 연결될 때 V0 sin(ωt)- IR = 0 이므로 I = V/R = V0/R sin(ωt) 이다. 전기용량 리액턴스(XC)를 복소 임피던스로 定義(정이)하면 XC = 1/(jωC) (j는 복소수) 전류는 I = V/XC = j(2πf)C V 이다. 이 식은 전압, 전류의 관계를 진폭과 위상을 포함한 설명(說明)이라 할 수 있다 또 이 식은 교류, 직류를 포함하여 성립하는 식이라고 할 수 있다
③ 인덕터(L) : 인덕터 양 끝에 교류 전압을 가하면 키르히호프 법칙에 의해 V0 sin(ωt)- L dI/dt = 0 이다.


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설명



1. test(실험) 목적 : 저항, 축전기, 인덕터 등의 회로소자에 교류전압을 걸었을 때 회로에 흐르는 전류와 전압의 위상관계를 알아보고, 또, R-L-C 직렬회로에서 주파수가 change(변화)할 때 회로의 공명현상을 觀察(관찰) 하고 공명점의 물리적 의미를 이해한다. 즉, 전류는 옴의 법칙에 주어진 바와 같이 기전력(emf)에 비례해서 증가 또는 감소하는 것을 볼 수 있다 따라서 전류와 전압은 같은 위상을 가지고 있으며 에너지는 저항에서 모두 열로 전환됨을 알 수 있다
② 콘덴서(C) : 콘덴서 C 만의 회로에 교류 전압을 가하면 키르히호프의 법칙에 의해 V0 sin(ωt)- 1/C ∫Idt = 0 이고 양변을 미분하면 I = ωCV0 cos(ωt)= ω...

1. test(실험) 목적 : 저항, 축전기, 인덕터 등의 회로소자에 교류전압을 걸었을 때 회로에 흐르는 전류와 전압의 위상관계를 알아보고, 또, R-L-C 직렬회로에서 주파수가 change(변화)할 때 회로의 공명현상을 觀察(관찰) 하고 공명점의 물리적 의미를 이해한다. 즉, 전류는 옴의 법칙에 주어진 바와 같이 기전력(emf)에 비례해서 증가 또는 감소하는 것을 볼 수 있다 따라서 전류와 전압은 같은 위상을 가지고 있으며 에너지는 저항에서 모두 열로 전환됨을 알 수 있다
② 콘덴서(C) : 콘덴서 C 만의 회로에 교류 전압을 가하면 키르히호프의 법칙에 의해 V0 sin(ωt)- 1/C ∫Idt = 0 이고 양변을 미분하면 I = ωCV0 cos(ωt)= ωCV0 sin(ωt+π/2) 즉, 직류와는 달리 회로에는 전류가 흐르고 있으며 전류 파형은 전압 파형보다 π/2 rad 위상이 앞서 있음을 알수있다 또 전류는 C 와 가하는 전압이 클수록, 그리고 교류주파수 f가 높을수록 커진다. 양변을 적분하면 L I = -V0/ωcos(ωt) + C 여기서 적분상수 C는 t에 무관하므로 전류의 직류成分으로 볼 수 있다 회로에 직류전류는 없으므로 C=0 으로 놓으면 I = V0/ωL sin(ωt-π/2) 이번에는 전류 파형은 전압보다 …(省略)
다.

2. 원 리

(1) R, C, L 회로소자와 위상관계
① 저항(R) : 순수한 저항(L=C=0)이 교류전원 (V = V0 sin(ωt))에 연결될 때 V0 sin(ωt)- IR = 0 이므로 I = V/R = V0/R sin(ωt) 이다.

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