본문내용
1. 교류회로 실험
1.1. 교류회로의 측정
1.1.1. 실험 목적
교류회로의 측정 실험 목적은 교류회로 내에서 임피던스 변화에 따른 페이저(phasor)의 변화를 추적함으로써 교류회로의 동작과 임피던스의 주파수특성에 대한 이해를 높이는 것이다."교류회로 내에서 일정한 크기와 주파수의 전압이 가해지고 있을 때 부하의 임피던스가 변화하면 전류의 크기와 위상이 함께 변화한다. 이때 임피던스의 변화에 일정한 제한을 두면, 예컨대 저항성분은 그대로 두고 리액턴스만 변화시킨다던지 하면 이에 따르는 전류의 변화는 일정한 규칙성을 갖게 된다. 이러한 교류회로의 특성을 이해하고 검증하는 것이 이번 실험의 주요 목적이다.
교류회로에서는 저항, 커패시터, 인덕터 등의 소자가 주파수에 따라 서로 다른 동작 특성을 보이므로, 이를 통해 교류회로의 동작 원리와 임피던스 특성을 분석할 수 있다. 따라서 이번 실험에서는 교류회로에서 전류와 전압의 관계, 그리고 임피던스의 주파수 특성을 페이저(phasor) 다이어그램으로 나타내고 분석함으로써 교류회로의 동작 원리를 이해하는 것이 목적이다.
1.1.2. 실험 이론
교류회로에서 일정한 크기와 주파수의 전압이 가해지고 있을 때 부하의 임피던스가 변화하면 전류의 크기와 위상이 함께 변화한다. 이때 임피던스의 변화에 일정한 제한을 두면, 예컨대 저항성분은 그대로 두고 리액턴스만 변화시킨다던지 하면 이에 따르는 전류의 변화는 일정한 규칙성을 갖게 된다.
복소수로 표현된 전압과 전류, 임피던스간의 관계는 일반화된 옴의 법칙으로 표현된다. 전압을 기준 페이저로 하고 그 크기가 1 단위로 가정하면 전류는 복소수로 표현된 페이저로 나타낼 수 있다.
이때 리액턴스 성분만 변화할 때 전류의 페이저는 리액턴스가 변화한 때 반지름이 1/2R로 주어지는 원주선상에서 이동한다. 실수축을 기준으로 원의 위쪽 절반은 리액턴스가 용량성일 때, 아래쪽 절반은 유도성일 때에 해당한다.
저항 성분만 변화할 때에는 리액턴스가 용량성인지 유도성인지에 따라 두 개의 원이 존재한다. 저항이 0인 경우에는 임피던스가 순수한 용량성 혹은 유도성이 되기 때문에 전류의 페이저가 전압페이저와 직각을 이루는 허수축상에 놓이게 되며, 저항이 증가함에 따라 오른편의 반원을 따라 이동하게 된다.""
1.1.3. 실험 기기
실험 기기에는 테스터, 오실로스코프, 함수발생기, 교류전압계, 교류전류계(0.1A 이상), 만능기판, 만능기판용 전선, 스트리퍼, 저항 100Ω (2W 이상) 1개, 1kΩ 1개, 1Ω 또는 10Ω 저항 수개, Decade capacitor unit, Decade inductor unit이 포함된다.
이는 교류회로의 특성을 측정하기 위한 다양한 실험 장비로 구성되어 있다. 테스터와 오실로스코프를 통해 회로의 전압, 전류 및 ...
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