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[자연과학] 일반물리학 실험 - RLC 공진회로

등록일 : 2013-12-31
갱신일 : 2013-12-31


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[자연과학] 일반물리학 실험 - RLC 공진회로
일반물리학 실험 - RLC 공진회로

1. 실험 제목 : RLC 공진회로

2. 목적
- 주파수 변화에 따른 RLC 병렬회로의 전류와 임피던스의 변화를 실험을 통하여 확인하고, RLC 병렬회로의 공진 주파수를 찾는다.

3. 이론
저항 : I = Imax cos(ωt) 전압과 전류의 위상은 똑같습니다.
따라서 각속도 ω가 변하다라도 저항에서의 위상은 전혀 변화가 없습니다.

코일 : I = Imax sin(ωt) = cos(ωt - π/2) 전류는 전압보다 위상이 π/2만큼 느립니다.
각속도 ω= 0 일 때 전압은 최대(Vmax)가 걸리지만 전류는 전혀 흐르지 않습니다.
각속도가 증가함에 따라 전압는 점점 약해지고 전류는 점점 증가합니다. ω가 계속해서 증가하면 서로 최대와 최소가 반복하여 나타날뿐 무한대는 위미가 없습니다.

콘덴서 : I = - Imax sin(ωt) = cos(ωt + π/2) 전류는 전압보다 위상이 π/2만큼 빠릅니다.
각속도 ω= 0 일 때 전압은 최대(Vmax)가 걸리지만 전류는 전혀 흐르지 않습니다.
각속도가 증가함에 따라 전압는 점점 약해지고 전류는 -값으로 점점 증가합니다. 코일과 마찬가지로 ω가 계속해서 증가하면 서로 최대와 최소가 반복하여 나타날뿐 무한대는 위미가 없습니다.
(1) 공진 주파수
L과 C가 병렬로 연결된 그림 1의 회로를 생각 하자. 여기서, 인 조건을 만족시키는 주파수를 병렬공진이 일어나는 공진 주파수로 정의하고, 이때의 는



로 주어진다. 여기서,

, 이다.
(2) 전류
식(2)에 의하면 주파수 가 공진 주파수보다 클 때, 인덕터의 리액턴스은 콘덴서의 리액턴스보다 크게 되고 반대로, 주파수 가 공진 주파수보다 작을 때, 인덕터의 리액턴스은 콘덴서의 리액턴스보다 작게 된다. 따라서 병렬 공진회로의 임피던스 Z(= )는 공진시 최대값을 갖게 되고, 총전류인 선…(생략)
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