인덕터, 콘덴서의 특징 및 RC RLC 회로에 대한 실험리포트

소개

전자기학- 인덕터, 콘덴서의 특징 및 RC, RLC 회로에 대한 실험리포트

1. 인덕터, 콘덴서의 특징에 관한 실험
2. RC, RLC 회로에 대한 실험
3. RC 직렬회로에 대한 과도응답과 정상상태응답
4. RLC 병렬회로 식에 대한 유도

목차

① 실험 5.1에서 아래의 그림과 표를 완성하고 그 결과를 고찰하라.
② 실험 5.2에서 아래의 표와 그림을 완성하고 그 결과를 고찰하라.
③ 실험 5.3에서 아래의 그림과 표를 완성하고 그 결과를 고찰하라.
<과제 보고서>
① R-C 직렬회로의 과도응답과 정상상태 응답에 대해 조사하라.
② R-L-C 병렬회로에 대해 본문과 관계된 식을 유도하라.

본문내용

에너지 저장소자인 콘덴서 혹은 인덕터가 1개 들어있는 회로를 1차(first-order) 회로라고 한다. 1차 회로는 회로함수가 일반적으로 다음과 같은 일차 미분방정식
--- ①
의 형태로 나타난다. 여러 가지 가능한 1차 회로를 대표하여 본 실험에서는 그림에 보인 R-C 직렬회로에 관하여 살펴보도록 하였다. 그림의 R-C 회로에 대하여 KVL을 적용하면
--- ②
가 되고 이 때 는
--- ③
이므로 식 ②는
--- ④
의 형태를 갖는다. 그러므로 시정수 를 R-C 직렬회로의 경우
--- ⑤
로 두면 식 ④는 식 ①과 같은 형태가 된다.

1) 과동응답(자연응답)
R-C회로의 과도응답을 대표하여 인 자연응답의 경우에 대해서 살펴보기로 하자. 이 때 식 ①은
--- ⑥
이 되고 그 해는
--- ⑦
가 되고 상수 K는 콘덴서의 초기조건으로부터 구할 수 있다. 또 시정수는 초기치에서 종치의 63.2%까지 도달하는데 걸리는 시간임을 알 수 있다.

2) 정상상태응답(강제응답)
회로함수 식 ①에서 를 정현파 로 걸어줄 때 나타나는 정상상태응답을 살펴보자. 이때 응답 도 의 꼴로 나타나므로 식 ①을 페이서관계식으로 바꿔쓰면
--- ⑧
즉,
--- ⑨
의 관계가 성립한다. 여기서 필터의 차단 주파수
--- ⑩
을 정의하면 정상상태응답 는
--- ⑪
가 되며 입력()과 출력(X)의 진폭(게인, 이득)특성을 살펴보면 R-C 직렬회로가 저역통과필터(LPF)가 됨을 알 수 있고 차단주파수 는 진폭특성이 이 되는 지점임을 알 수 있다. 차단주파수는 또 전력 반치주파수라고 불리기도 한다.

참고자료

· 없음