[물리학실험] RCL 교류 회로의 임피던스 측정 (예비)

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목차

1.실험목적
2.이론
3.실험기구 및 장치
4.실험방법
5.주의사항

본문내용

1. 실험목적
저항과 콘덴서 또는 코일로 구성된 RLC 교류 회로에서의 임피던스와 위상을 측정하고 그 개념을 이해한다.

2. 이론
교류 회로에서는 전류의 세기와 방향이 주기적으로 변한다. 가정이나 학교에 들어오는 전원은 진동수 60Hz의 교류이다. 회로에 흐르는 전류 I(t)가
(1)
이고 , 회로 전체의 전압이 전류 I(t)와 만큼의 위상차가 생긴다면, 전압 V(t)는
(2)
로 나타낼 수 있다. 여기서 과 은 각각 전압과 전류의 최대값을 나타내면, t는 시간, 는 각진동수로서 주기 T, 주파수 와 또는 의 관계가 성립한다.
이와 같은 교류 전원을 저항 R, 인덕턴스 L, 전기용량 C로 구성되어 있는 직렬 회로에 연결하는 경우를 생각해 보자. 이 회로에서 R,L,C에 걸리는 각각의 전압 는
(3)
(4)
(5)
이다. 따라서 회로 전체의 교류 전압 는
(6)
이다. 한편, 식 (1)의 전류 I를 식 (3), (4), (5)에 대입하면
(7)
(8)
(9)
가 되며, 와 는 와 각각 의 위상차를 가지고 있음을 아 수 있다. 식 (6), (7), (8), (9)로부터 회로 전체의 교류 전압 는 다음과 같이 된다.

(10)
을 임치던스 Z라고 놓으면, 즉

참고 자료

없음