RC회로 실험 보고서_오실로스코프, RC회로, 교류전원, Lowpass Filter, Highpass Filter, Filtering

목차

1. 실험내용
1) 직류 전원에서의 RC회로
2) (선택실험) 오실로스코프를 쓰지 않고도 LED를 사용해서 대략적인 시상수를 알 수 있는
지(시상수가 긴 경우) 시험

2.실험이론
1) 교류전원에서의 RC회로
2) 교류전원에서의 CR회로

3.실험법
1) Lowpass filter
2) Highpass filter

4. 토론

본문내용

RC회로 실험 보고서
실험내용
1.각 그림에서 저항과 콘덴서에 걸리는 전압은 각각 얼마인지 예측해보고, 직접 멀티미터 혹은 오실로스코프로 확인하여 보자. 또, 왜 그런지 생각하여 보자.
- 이론의 그래프와 실험의 그래프가 다르게 나왔다. 먼저 이론으로 보자면 좌측 회로에 오실로스코프 단자를 콘덴서에 전압을 측정한다면 콘덴서는 0V에서 점점 5V에 가까이 증가 될 것이다. 반대로 저항의 전압은 점점 더 감소할 것이다. 하지만 실제 측정에서의 콘덴서 양단에 전압을 측정하면 전압이 증가 후 감소되는 것을 볼 수 있다. 이 결과를 보고 이유를 추측하자면, 콘덴서에 충전전압이 가해진 후 직류5V가 더 이상 이 회로에 흐르지 않기 때문이다. 좌측 사진에는 나오지 않았지만, 충전된 콘덴서를 방전시키면 역 위상이 관측 되는 것을 볼 수 있었다.

2. τ=RC이므로 회로의 시상수는 아래와 같다.(R과 C의 값은 위 실험과 같다)τ=(1MΩ)*(0.047μF)=0.047s=47ms
오실로스코프를 이용한 회로의 충전, 방전 그래프는 다음과 같이 나타났다.
좌측 사진에서 Ch1의 전압 단위는 1V이고 시간 단위는 50ms이다. Ch2는 연결하지 않았다.
시상수는 충전할 때 충전량이 0%에서 63.2%가 되는 시간이고, 방전의 경우 충전량이 100%에서 36.8%가 되는 시간이다.
Ch1에서 전압이0%에서 60~70%에 도달하는 것은 그래프가 시간축1칸의  정도를 지날 때이다. 시간축 1칸이 50ms이므로 시상수가 대략 40ms라는 사실을 알 수 있다. 시상수 외에 콘덴서에 걸리는 전압의 크기(2.40V)가 입력 전압(5V)보다 낮은 것을 관찰 할 수 있었다. 이것은 콘덴서가 저장할 수 있는 전하의 양이 한정되어 있기 때문인 것으로 보인다.

참고 자료

없음