RLC 회로에서 임피던스와 전류가 주파수에미치는영향(예비,결과포함)

소개글

기초전기전자 실험 시간 레포트인 RLC 회로에서 임피던스와 전류가 주파수에미치는영향 입니다.
실험과정과 실험 오차등 예비 레포트와 결과 레포트 실험 결과와
실험에 대한 고찰이 모두 포함 되어 있습니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론적 배경
3. 요약
◈실험결과
◈실험고찰
◈오실로스코우프 출력화면.

본문내용

1. 실험목적
* 직렬 RLC회로에서 임피던스와 전류에 미치는 주파수의 영향을 실험적으로 조사한다.

2. 이론적 배경
RLC 직렬공진회로는 다음 그림과 같이 R, L, C가 직렬로 연결된 회로에 교류전원을 걸어준 회로이다. 복소수 임피던스의 방법을 도입하여 이 회로의 전류를 구해보자.









우선
(1)
이므로 복소수 전압은
(2)
로 놓는다. 회로의 총 복소수 임피던스는
(3)
가 된다. Ohm의 법칙에 따라 복소수 전류는
(4)
가 된다. 여기서 는 그림 2에서와 같이
(5)
로 주어진다. 실제 전류는 복소수 전류의 허수부를 취하여 구할 수 있다.

식 (6)에서 보듯이 입력전압의 주파수가 0에 가까울 때는 capacitive reactance 가 커져 전류가 거의 흐르지 않게 된다. 반대로 주파수가 공진주파수보다 훨씬 크면 inductive reactance 때문에 전류가 흐르지 않게 된다. 공진주파수에서는 capacitive reactance와 inductive reactance가 서로 상쇄되어 총 impedance에는 저항만 남게 되고, 이 때 총 impedance의 절대값은 가장 작아지게 되어 전류가 최대가 된다. 또한 공진주파수에서는 식 (5)의 위상각 는 0이 되어, 입력전압과 전류의 위상이 같아지게 된다. 공진회로는 주파수가 다른 여러 개의 신호가 들어올 때 원하는 주파수의 신호만 출력단자로 보내는 역할을 할 수 있으므로, 라디오나 TV에서 방송국을 선택하는 tuner에 쓰인다.

3. 요약
1) 직렬 RLC회로에서 XL=Xc인 전원의 주파수 fR이며 이때 임피던스 Z는 최소이며 Z=R이 다.
2) 직렬 RLC회로에서 주파수가 fR보다 클 때 XL은 증가하며 Xc는 감소하여 인덕턴스회로 로서 동작한다.

주파수가 fR보다 매우 크면 Z는 R보다 매우 커진다.
3) 직렬 RLC회로에서 주파수가 fR보다 작을 때 Xc는 증가하며 XL은 감소하여 캐패시턴스 회로로서 동작한다. 주파수가 fR보다 매우 작아지면 Z는 R보다 매우 커진다.
4) 직렬 RLC회로에서 전류는 오옴의 법칙을 이용하여 다음과 같이 계산한다.

참고 자료

없음