실험 4-precimous

험 3. 정현파에 대한 정상상태 응답 3.1 목적 ① R, L, C로 구성된 회로에 정현파가 입력되었을 때 회로의 응답 (즉, 회로의 각 node들 간의 전압, 각 소자를 통하여 흐르는 전류 등)이 입력된 정현파와 같은 주파수를 가지는 정현파가 되고 다만 진폭과 위상만이 달라진다는 사실을 실험을 통하여 알아본다. ② RLC 직렬 공진 회로와 RLC 병렬 공진 회로의 특성(공진주파수, Q-factor) 들의 물 리적인 의미를 실험을 통하여 알아본다. 3.2 준비사항 3.2.1 RLC 회로의 정현파에 대한 정상상태 응답 회로에 정현파를 인가했을 때 그 회로의 응답 (소자를 통하여 흐르는 전류와 회로 node 간의 전압)은 과도상태 응답 성분과 정상상태 응답 성분, 두 성분의 합으로 구성된다. ① 과도상태 (Transient state) 입력된 정현파와는 전혀 상관이 없는 형태의 신호이다. 신호가 입력되는 시점에서 소자가 갖고 있는 초기 상태(capacitor의 초기 전압, inductor의 초기 전류)와 관련이 있는 성분이다. 시간이 흐를수록 감쇄되어 어느 정도 시간이 지나면 거의 무시할 수 있을 정도로 작아진다. ② 정상상태 (Steady state) 입력된 정현파와 같은 주파수를 갖고 있으며 진폭과 위상만 다른 성분이다. 과도 응답이 무시할 수 있을 만큼 작아진 후에는 정상 상태 응답성분만이 남게 된다. 실험시에 회로에 정현파 신호를 인가한 후, 각 부분의 파형을 측정할 때 관측되는 응답은 대개 이 정상상태 응답 성분이다. 복잡한 RLC회로라 해도 정상상태 응답성분은 phasor와 복소 impedance의 개념을 이용하면 회로 분석을 쉽게 할 수 있다. 또한 superpositition principle을 이용하면 임의의 파형에 대한 회로의 해석도 용이하다