RLC 교류회로 예비레포트

소개글

일반 물리 실험 RLC 교류회로 예비레포트 입니다.

목차

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본문내용

1. 실험목적
저항, 축전기, 인덕터 등의 회로소자에 교류전압을 걸었을 때 회로에 흐르는 전류와 전압의 위상관계를 알아보고, 또, R-L-C 직렬회로에서 주파수가 변화할 때 회로의 공명현상을 관찰하고 공명점의 물리적 의미를 이해한다.

2. 이론
(1) R, C, L 회로소자와 위상관계
직류전압 V0가 전하가 축적되어 있지 앟은 축전기 콘덴서에 인가되면, 키르히호프(Kirchhoff)의 폐회로 법칙에 의해
이고, I=dq/dt 이므로
이 미분방정식의 해는
이고 회로전류는 I=dq/dt= 이다. 여기서 CV0=q0는 콘덴서에 충전되는 최대 전하량이며 시정수 =RC이다.
즉, 회로전류는 아주 짧은 시간동안 흐르며 콘덴서는 지수함수적으로 충전을 하고 정상상태에서는 전류가 흐르지 않는다.
콘덴서에 전하가 절반이 충전되었을 때의 시정수는

선택스위치를 하단으로 하면 방전의 경우가 되고 이 경우도 마찬가지 방법으로 해석하여 각각의 경우 콘덴서 양단의 전압 Vc는 다음과 같다.


우리는 이 실험에서 콘덴서에 전압이 절반이 충전되는 시간을 측정하여 콘덴서의 충전용량 C를 구한다.

(2) RL회로 (인덕턴스 작용)
직류전압이 저항과 인덕터의 직렬회로에 가해질 때 정상전류는 다음과 같다.

여기서 V0는 가해진 전압이고 R은 회로내의 총 저항이다.
그러나 인덕터는 전류증가에 대해 반대의 기전력(emf)이 발생하기 때문에 이 정상전류가 유지되기 까지는 약간의 시간이 걸린다.
키르히호프의 폐회로 법칙에 의해 (저항에서는 전압강하, 인덕터에서는 역기전력을 모두 더한 값)

참고 자료

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