[기초회로실험] RC 및 RL 미적분 회로 // 직렬 RLC회로의 주파수 특성

목차

Ⅰ RC 및 RL 미적분 회로
1. 실험목적
2. 이론
3. 사용기기 및 부품
4. 실험순서
5. 참고자료

Ⅱ 직렬 RLC회로의 주파수 특성
1. 실험목적
2. 이론
3. 사용기기 및 부품
4. 실험순서
5. 참고자료

본문내용

❍ 커패시터의 전류, 전압 특성
커패시터는 두 도체판 사이에 유전체를 놓은 것으로 이것에 전류를 가하게 되면 양 도체판에 전하를 축적시키는 역할을 하게 됩니다. 일단 전류가 흐르면 커패시터에 충전이 완전히 될 때까지는 어느 정도의 시간이 걸립니다. 충전의 속도는 VC(t) = Vdc(1-e-t/τ)와 같이 지수 함수적으로 증가하게 됩니다. 여기서 τ는 시상수로서 커패시터와 저항을 곱한 것과 같습니다. 이렇게 해서 시간이 지나면 충전이 끝나서 이제 일정한 전압 수치를 유지하게 되고 전압이 가해져도 더 이상의 변화가 없습니다. 그러다가 전압의 공급이 중단되면 서서히 방전되기 시작합니다. 이 때 방전되는 속도도 역시 VC(t) = Vdc(1-e-t/τ)와 같이 지수 함수적으로 감소합니다.
이제 옴의 법칙을 이용하면 ic(t) = Vdc/R ․ e-t/τ 의 식으로 표현할 수 있습니다. 방전될 때는 (-)부호의 값을 가지게 됩니다. 결국 이것으로부터 커패시터의 전류는 양단의 전압을 미분한 것과 같다는 것을 알 수 있습니다.

<중 략>

① 신호 발생기와 오실로스코프의 전원을 차단하고 그림 17.4의 직렬 RLC 실험 회로를 구성하라. 신호 발생기와 오실로스코프를 켜고 신호 발생기의 주파수를 150Hz로, 전압은 1 VP-P로 유지하라.
② 신호 발생기의 주파수를 천천히 증가시키면서 오실로스코프의 파형을 관찰하라. 파형의 진폭이 작아지면 진폭이 증가될 때까지 서서히 주파수를 증가시켜라. 진폭이 최소가 되는 주파수가 공진 주파수 fR이다. 만약 주파수를 증가시킴으로써 진폭이 증가하면 다시 주파수를 내리면서 오실로스코프의 사인파를 관찰하라. 신호 발생기의 출력 전압을 1 VP-P로 유지하면서 파형의 진폭이 최소가 되어 공진 주파수를 찾을 때까지 계속하라. 공진 주파수를 찾았으면 오실로스코프의 전원을 차단하고 회로에서 제거하라. 공진 주파수 fR를 이용하여 표 17.1의 단계별 주파수를 계산하고 이를 표 17.1의 주파수 난에 기록하라.

참고 자료

기초회로실험
회로해석 - 임제탁, 김수중, 김종교 공역, 사이텍미디어 제 5판.