직렬 공진 실험 결과레포트

목차

1. 실험목적
2. 실험기기 및 부품
3. 관련이론
4. 실험순서
5. 실험결과
6. 결론 및 오차 원인
7. 평가 및 복습문제 풀이

본문내용

실험 1. 직렬 공진
* 실험 목적
① 직렬 공진 회로의 공진주파수 Q 그리고 대역폭을 계산한다.
② <목적 1>에 열거한 매개 변수를 측정한다.
③ 직렬 공진회로의 선택도에 영향을 주는 요소를 설명한다.

* 실험 기기 및 부품
(1) 인덕터 100mH 1개
(2) 커패시터 0.01 ㎌ 1개
(3) 저항 47Ω 1개 100Ω 1개

* 관련 이론
- 인덕터의 리액턴스는 다음 식에 따르면 주파수가 증가할 때 같이 증가한다. 반면, 커패시터의 리액턴스는 다음 식에 따르면 주파수가 증가할 때 감소한다. <그림 29-1(a)> 에 보인 직렬 LC회로를 고려해보자. 이상적으로, LC회로에서 유도성 리액턴스가 용량성 리액턴스와 같아지는 주파수가 존재한다. 리액턴스의 크기가 같고 부호가 반대인 점을 공진점이라 한다. 로 놓고 주어진 식에 대입하여 주파수 f에 대해 풀면 LC회로의 공진 주파수를 쉽게 구할 수 있다. 여기서 은 공진 주파수를 나타낸다. 인덕터와 커패시터 사이의 위상 천이가 반대이기 때문에 인덕터와 커패시터의 리액턴스 페이저가 반대방향으로 그려진다는 사실을 기억하여라. 직렬 공진에서 이들 두 페이저는 더해져서 서로 상쇄된다. <그림 29-1>에 이 과정을 나타내었다. 회로의 전류는 회로의 전체 저항값에 의해서만 제한된다. 이 예에서 전류는 5.0mA이다. 만약 각각의 임피던스 페이저에 전류를 곱한다면 전압 페이저도는 <그림 29-1(c)> 와 같다. 인덕터와 커패시터에 걸리는 전압이 인가전압보다 클 수 있음을 주목하여라. 공진 주파수에서는 유도성 페이저와 용량성 페이저가 상쇄되어 오직 저항성 페이저만이 회로의 전류를 제한하게 된다. 그러므로 공진시 회로의 임피던스는 최소가 되고 전류는 최대가 되며 크기는 와 같다. 전원전압과 전류 간의 위상각은 0이 된다. 주파수가 작아지면 유도성 리액턴스는 작아지고 용량성 리액턴스는 커질 것이다. 이 회로는 전원전류가 전원전압을 앞서기 때문에 용량성이라고 말한다.

참고 자료

기초회로실험 원리와 응용 9판, 유태훈, ITC, 2010