RLC 공진회로

1.목적

상호보완 관계에 있는 L과 C로 된 회로가 주파수에 대하여 어떠한 특성을 갖게 되는 것을 실험을 통하여 알아보고자 한다.

2.이론

(1) 직렬 공진회로

그림 1과 같은 직렬 RLC 회로를 생각하자.
그림 1. 직렬 RLC 공진 회로
전체 임피던스는
(1)

이다. 따라서 이 회로에 흐르는 복소 전류는

(2)
이다. 여기서 이면 전류는 0에 수렴함을 알 수 있다. 이는 인덕터가 개방회로로 보이기 때문이다. 또 이어도 전류는 0에 수렴한다. 이번에는 커패시터가 개방회로처럼 되어 회로에 전류가 흐를 수 없는 것이다. 식 (2)를 살펴보면 전류가 최대가 되는 적절한 각주파수가 있음을 알 수 있다. 이는 바로 식 (1)의 임피던스의 크기
(3)
가 최소가 될 때이다. 이는
또는 (4)
일 때이고, 이 경우
(5)
가 되어 전체 임피던스가 순수한 저항처럼 보이게 된다. 그리고 회로에 흐르는 전류는 전류는 최대가 되며, 따라서 저항에 걸리는 전압도 최대가 된다. 즉, 전체 임피던스의 허수부분 (리액턴스 부분)이 0이 되면, 회로는 공진 상태에 있다고 말하…(생략)