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RLC 직렬 공진 회로

저작시기 2008.06 |등록일 2009.01.01 한글파일한컴오피스 (hwp) | 7페이지 | 가격 1,000원

소개글

1. 직렬 RL회로의 임피던스
2. 직렬 RC회로의 임피던스
3. 직렬 RLC회로의 임피던스
4. RLC의 직렬 회로

목차

1. 실험 목적
2. 관련 이론
3. 실험 장비
4. 실험 방법

본문내용

1. 실험 목적
(1). RLC 직렬 공진 회로의 특성을 조사 관찰한다.
(2). 공진 주파수 대역폭 Q 값의 의미를 이해한다.
2. 관련 이론
1. 직렬 RL회로의 임피던스 I(A)
Z(Ω) Z XL
R
V
L
0 0
(Hz)
그림1. 직렬 RL회로 및 주파수 특성 곡선
직렬 RL회로의 임피던스와 전류는 다음 식과 같다.
(1)
(2)
여기에서 인덕터의 리액턴스 XL은
(3)
이다. 임피던스는 주파수에 비례하는 반면, 전류는 주파수에 반비례한다.
2. 직렬 RC회로의 임피던스
Z(Ω) I(A)
I
R
V
Z
C
Xc
0 0
(Hz)
그림2. 직렬 RC회로 및 주파수 특성 곡선
직렬 RC회로의 임피던스와 전류는 다음과 같다.
(4)
(5)
여기에서 커패시터의 리액턴스 Xc는 다음과 같다.
(6)
직렬 RC회로에서 주파수가 증가하면 커패시턴스 Xc 및 임피던스 Z는 감소하고 전류 I는 증가한다. 식 (4)는 식 (1)의 XL을 Xc로 대체한 것과 같으나, XL은 주파수에 비례하고, Xc는 주파수에 반비례하는 점이 서로 다르다. 따라서 직렬 RC회로의 주파수에 대한 임피던스 및 전류의 특성은 직렬 RL회로와 서로 상반된다.
3. 직렬 RLC회로의 임피던스
Z(Ω) I(A)
R Zc ZL
V/R

그림3. 직렬 RLC회로 및 주파수 특성
직렬 RLC회로의 임피던스는 다음과 같다.
(7)
(8)
식(8)에서 RLC회로의 임피던스의 최소값은 XL=Xc일 때 R로 된다. Z=R일 때 이 회로는 순수한 저항 회로처럼 작동한다. XL과 Xc는 주파수와 관계되므로 XL=Xc일 때의 주파수를 이라고 한다. 보다 크거나 작은 주파수에서의 임피던스 변화를 살펴본다. 직렬 RLC회로에서의보다 큰 주파수에서 XL은 Xc보다 커진다. 따라서 보다 큰 주파수에서는 커패시티브(Zc)를 , 높은 주파수에서는 인덕티브(ZL)를 나타낸다. 또한 에서는 전류는 최대가 되며, 그 값은 I= V/R이다.
4. RC, RL, RLC 직렬 회로의 임피던스
저항을 포함한 교류회로에서의 교류 전류의 흐름을 방해하는 정도를 임피던스라고 하고 Z로 표시한다.
이때 직류회로 해석 시와 동일하게 교류 전류와 전압의 관계는 옴의 법칙이 적용되어 다음과 같이 표시된다.
V = ZㆍI (9)
Z = V/I (10)
이제 저항 값 R을 갖는 저항소자와 리액턴스 X를 갖는 교류소자가 직렬로 연결된 아래 그림과 같이 구성된 교류회로 소자를 생각해 보자.
위의 회로에서 저항소자의 전압, 전류를 각각 VR, IR 그리고 리액턴스 소자의 전압, 전류를 각각 Vx, Ix라고 하면 저항 소자와 리액턴스 소자에 흐르는 전류는 동일한 크기와 동일한 위상이 된다. 즉,

참고 자료

없음
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