[자연과학] 일반 물리학[예비 보고서] - RLC회로에 의한 임피던스 측정

일반 물리학 - RLC회로에 의한 임피던스 측정

1.제목: RLC회로에 의한 임피던스 측정

2.목적: 저항, 코일 및 축전지로 구성된 교류회로에서 저항값(R), 인덕턴스(L), 캐패시턴스(C)를 측정하고, 그 들 사이의 위상과 회로의 임피던스를 구한다.

3.원리:

Impedance란
;Impedance란 전기회로에서 전류의 통로에 방해가 되는 저항(Resistance), 축전기 (Capacitor) 및 유전기(Inductor) 등으로부터 생기는 복합 저항으로 전기화학응용분야와 물질연구에서 가장 많이 사용되고 있다. Electrochmical Impedance 테크닉은 전극과 전 해질의 전기적 반응을 평가하는데 사용되고 Impedance 측정을 위해 AMETEK PAR社의 Poetentiostat/Gavanostat/FRA와 응용 소프트웨어를 사용한다.
인덕턴스(inductance)란
;인덕턴스란 코일이 가지는 특성으로 단위는 H(헨리)이다. 회로를 흐르는 전류가 변하면 회로를 관통하는 자력선속도 함께 변하게 되는데, 자속의 변화는 전자기유도현상을 일으키고, 회로엔 전류의 변화를 방해하는 방향으로 유도기전력이 생기게 된다. 따라서 자속 변화의 영향을…(생략)

① 저항(R) : [그림1] 저항 R 만의 회로 순수한 저항(L〓C〓0)이 [그림1(a)] 와 같이 교류전원 (V 〓 V0 sin(ωt))에 연결될때 V0 sin(ωt)- IR 〓 0 이므로 I 〓 V/R 〓 V0/R sin(ωt) 이다. 즉, 전류는 오옴의 법칙에 주어진 바와같이 기전력(emf)에 비례해서 증가 또는 감소하는것을 볼 수 있다. 따라서 [그림1(b)]에서 보는 바와같이 전류와 전압은 같은 위상을 가지고 있으며 에너지는 저항에서 모두 열로 전환됨을 알수 있다.

② 콘덴서(C) : [그림2] 콘덴서(C)만의 회로 콘덴서 C 만의 회로에 교류 전압을 가하면 키르히호프의 법칙에 의해 V0 sin(ωt)- 1/C ∫Idt 〓 0