8.RLC 회로

1. RLC 회로 ? 전압센서

2. 실험 원리

-인덕터와 축전기를 같이 사용한다면 회로는 R-L-C 회로가 된다.회로 내에 전류 I가 회로소자를 거치게 되면 회로 내의 전체전압 V는 V= VR + VL + VC 가 된다.저항 R에 걸리는 전압 VR=IR, 축전기 C에 걸리는 전압 VC=1/C∫Idt, 인덕터 L에 걸리는 전압 VL=LdI/dt, 회로에 흐르는 전류
I=Imaxsinωt
라고 하면, 전체전압 V는
V=ImaxRsinωt+ωLImaxcosωt-1/ωC=Imax(Rsinωt+(ωL-1/ωC)cosωt)
이 되고 이를 다시 R을 밑변, ωL-1/ωC을 높이, ?을 사이 각으로 하는 직각삼각형의 삼각함수 합성에 의하여 회로 내의 전압 V는 V=Imaxsin(ωt+?)가 된다.여기서 사이각은 전류와 전압의 위상차이고 높이는 리액턴스, 빗변은 회로 내의 전압과 전류의 비, 즉 임피던스라 한다.회로 내에서 임피던스는 저항의 역할을 하는데 저항의 크기가 같을 경우 전류값이 최대가 된다.

3. 실험 방법

(실험1)? 실험을 위한 세팅을 한다.? 기본 세팅에서 데이터 측정을 한다.? Scope display에서, 저항기를 거치는 전압 VR을 측정한다.? 300Hz가 될 때까지 10Hz씩 Frequency를 증가시킨다. Smart Cursor를 사용하는 같은 과정을 반복하여 저항기를 거치는 전압 VR의 새로운 값을 찾는다.? 공진 주파수를 측정한다.? 저항 R을 10Ω에서 100Ω로 바꾸어 위의 실험을 반복한다.? 공진 주파수를 측정한다.(실험2)? 실험을 위한 세팅을 한다.? 저항기를 거치는 전압 VR을 측정한다.? 인덕터 L을 회로에서 분리한다.? 축전기 C를 바꾸어 전압 VR을 측정한다.