물리실험결과레포트(RLC교류회로)

소개

RLC교류회로

목차

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본문내용

2. Result
(1) R, C, L 회로
R, C, L 각각의 소자를 교류전원에 연결하였을 때, R의 경우엔 전압과 전류의 위상이 일치해야하고, C의 경우엔 전류의 위상이 전압보다 앞서야 하며, L의 경우엔 전류의 위상이 전압보다 늦어야 한다. 실험결과, 이러한 이론과 잘 일치하게 각 소자별 전압, 전류의 그래프를 얻을 수 있었다.

(2) R-C-L 회로
20Hz에서 300Hz까지 주파수를 변화시켜가며 저항에 걸리는 전압을 측정한 결과 위와 같은 표와 그래프를 얻을 수 있었다. 약 60Hz~65Hz 부근에서 최대전압 0.65V가 나오므로 이 때의 주파수를 공명주파수라 할 수 있을 것이다. 약 63Hz 정도를 실험에서 얻은 공명주파수라고 생각해보자. 이론식 을 이용하여 이론적인 공명주파수를 구해보면 가 나와서 오차는 약 55%가 된다.

3. Discussion
(1) 오차의 원인
R-C-L 회로 실험에서 55%라는 꽤 큰 오차가 나왔다. 위에서 이론식을 계산할 때 기본적으로 인덕터의 저항을 0이라고 생각하고 한 것이지만, 인덕터의 저항을 고려한다해도 임피던스는 이 될 것이므로, 공명주파수는 여전히 이다. 따라서 인덕터의 저항을 고려하지 않았을 때와 회로에 흐르는 전류값, 이 실험에서는 전압센서가 측정하는 전압값이 달라질수는 있겠지만, 일 때 임피던스가 최소가 되어 가장 많은 전류, 즉 가장 큰 전압값이 나와야 한다는 사실은 변함이 없다.
그렇다면 오차의 원인이 되는 것은 무엇일까? 먼저 회로자체의 문제를 생각해 볼 수 있다. 멀티테스터로 저항(R)의 저항을 측정해보면 정확히 이 나오지 않는다. 멀티테스터에 측정된 값이 아주 큰 오차를 보였다면 멀티테스터 자체의 문제로 생각해 볼 수도 있겠지만 약간의 오차를 보인걸로 봐서 회로자체의 문제였다고 본다. 저항값이 정확하지 않다면 inductance와 capacitance도 정확하지 않을 가능성이 있고, 그런 경우 값과 측정한 진동수가 달라질 수 밖에 없다.

참고자료

· 없음