전자공학실험7 교류 부하와 RC/RL filter 결과보고서

목차

1. 실험목적
2. 실험에 사용 된 이론
3. 실험
4. 실험토의

본문내용

또 주파수가 위상차에도 영향을 끼침을 볼 수 있습니다.
RC회로와 RL회로에서 주파수가 끼치는 영향을 알아보아야 합니다.
RC회로와 RL회로에서 리액턴스 값에 따라 전류와 전압의 위상차가 달라짐을 확인할 수 있습니다.

◎실험에 사용 된 이론
-용량성 리액턴스
교류가 축전기(capacitor/condenser:단위 패럿(F))에 흐를 때, 축전기는 교류의 흐름을 방해하는 저항 역할을 한다.
이때 축전기에 흐르는 전류는 주어진 전압에 대해 변하는 모양 즉, 위상이 90도 만큼 빨라진다. 용량리액턴스는 축전기가 교류에서 작용하는 저항의 양으로 단위는 저항과 같이 옴(Ω)을 사용한다.
[네이버 지식백과] 용량리액턴스 [capacitive reactance] (두산백과)

축전지 양극에 전압을 걸면 축전지에 전하가 모여 축전지 안의 두 개의 판사이에 외부전압과 같은 전압이 형성된다.
외부전압이 낮아지면 축전지는 축전지 내부의 전하를 다시 이동시켜 축전지는 항상 외부전압과 같은 전압이 되려 한다.
이때 흐르는 전하는 외부전압 변화를 거스르는 방향이며 이로 인해 용량리액턴스가 나타난다.

교류는 주로 정현파로 표현된다.
즉,V = Vm sin(ωt) 여기서 V는 전압, Vm은 교류 최대전압, ω는 각진동수를 나타낸다. 각진동수 ω는 주파수 f에 대해 2f로 주어진다.
이 식의 의미는 교류는 최대전압 Vm과 -Vm 사이에서 시간에 따라ω의 각진동수를 가지고 전압이 변화한다는 것이다.

<중략>

즉, 용량리액턴스 Xc는 Xc로 주어지는 저항역할과 주어진 전압에 대해 위상이 90도 만큼 빠르게 전류변화를 일으키는 역할을 한다.
위의 용량리액턴스 Xc식에서 보듯이, 리액턴스는 교류의 진동수와 축전기용량에 반비례한다.
즉, 각진동수(ω)나 축전기용량(C)이 커지면 저항(Xc )이 작아져 흐르는 전류(Im)가 커지게 된다.직류저항과 비교를 하면, 직류저항은 전기에너지를 소비하며 전류흐름을 방해하지만, 용량리액턴스는 축전기 특성처럼 전기에너지를 축적하며 전류흐름을 방해한다.

참고 자료

네이버 지식백과-유도리액턴스 [inductive reactance] (두산백과)