[자연과학] 실험보고서 - RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답

RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답

1. 실험요약

RLC 회로를 구성하여 저감쇠, 과감쇠, 임계감쇠 파형을 관찰하고 각각의 특성을 확인하였으며 각 소자의 전압과 위상차를 측정하였다.
RLC 회로의 과도응답 및 정상상태응답을 실험을 통해 이해하였으며 R성분이 없는 LC회로에서의 공진 주파수와 C의 전압의 관계를 확인하였다.

2. 실습내용 및 절차

2.1 그림 1과 같이 회로를 구성하라. 입력을 사각파(0 to 1V, 1㎑, duty cycle〓50%)로 하고 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항+10Ω)에 걸리는 전압이 저감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 를 측정하여 기록하고 저항(가변저항+10Ω)을 측정하여 기록하라. L의 저항성분도 측정하여 기록하라. 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 스케치하라. 실험을 하면서 의 정확도를 확인하라. 의 계산치와 실험치의 오차(%)는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가? 저감쇠의 조건을 만족하는가?
[실험에 사용된 소자의 값]
R〓10Ω
L〓10.33mH (L의 저항성분: 32.5Ω)
C〓10.99nF
저감쇠 특성을 보이는 저항 (가변저항+10Ω) 〓 0.653kΩ +10Ω 〓 663Ω
R, L, C의 전압 파형은 다음과 같다.
[R의 전압 파형] [C의 전압 파형]
[L의 전압 파형]
Hz 이다.
의 계산치는 96824.6Hz 이었으므로 오차〓 이다.
오차의 원인으로 먼저 소자값을 말할 수 있다. 이론에 제시된 소자값은 L〓10mH, C〓10nF이었지만 우리가 실제로 사용한 소자의 측정치는 이론값과 약간의 차이를 …
이므로 저감쇠 조건인 을 만족한다.
[L의 전압 파형]

2.3 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항+10Ω)에 걸리는 전압이 과감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 저항을 측정하고 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 스케치하라. 과감쇠의 조건을 만족하는가?