교류회로 예비

소개

일반물리학실험

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 실험기구 및 재료
4. 실험방법 및 구상
5. 참고문헌 및 출처

본문내용

1. 실험 목적
저항 및 축전기(capacitor)로 구성된 직렬 R-C 회로에서 교류전압과 교류전류를 측정하여 저항 R(resistance), 전기용량(capacitance) C의 특성을 이해하고 직류회로와의 차이점을 배운다.

2. 실험 원리
 전기용량
절연된 도체에 전하를 줄 때, 전위를 1 단위만 올리기 위하여 소요되는 전하의 양, 즉 절연된 도체에 전하 e 를 줄 때, 전위가 φ 로 되는 경우의 e /φ 값이다.
정전기용량 또는 커패시턴스(C)라고도 한다. 도체의 형상이나 주위의 유전체에 의해 정해지는 상수로서, 도체계에서는 용량계수가 사용된다. MKSA단위는 패럿(F)이다.

 임피던스
교류회로에서 전류가 흐르기 어려운 정도를 나타낸다. 복소수로서 실수부분은 저항, 허수부분은 리액턴스를 의미하며, 크기뿐 아니라 위상도 함께 표현할 수 있는 벡터량이다. 단위는 SI 단위계로 옴(Ω)을 사용하며, 보통 기호 Z로 표시한다. 임피던스의 역수는 어드미턴스라고 한다.
저항, 코일, 축전기가 직렬로 연결된 교류회로의 합성저항을 임피던스라고 한다. 임피던스는 전압과 전류의 비율외에 위상도 함께 나타내는 벡터량이다. 복소수 Z=R + ix (i는 허수단위)로 표시하며 실수부분 R은 저항값이며, 허수부분 x는 리액턴스이다. 직류회로에서는 전기저항이 곧 전압과 전류의 비를 의미한다. 그러나 교류회로에서는 코일이나 축전기에 의해 전압과 전류의 위상이 달라지므로 복소임피던스를 사용하여 저항값과 위상을 함께 나타낸다.
저항을 통과한 전류는 전압과 위상이 같으며, 코일에 전류가 흐르면 전류보다 전압의 위상이 90°(1/4주기)가 빠르며, 축전기에 의해서는 전압이 전류보다 90°늦다. 따라서 저항, 코일, 축전기를 통과한 후 위상 δ는 다음과 같이 쓸 수 있으며, 곧 복소임피던스의 각이 된다.

참고자료

· 일반물리학실험 (청문각)