[실험 레포트 보 고서] 7RLC교류회로(예비+결과)

1. 실험목적 : 저항, 축전기, 인덕터 등의 회로소자에 교류전압을 걸었을 때 회로에 흐르는 전류와 전압의 위상관계를 알아보고, 또, R-L-C 직렬회로에서 주파수가 변화할 때 회로의 공명현상을 관찰하고 공명점의 물리적 의미를 이해한다.

2. 원 리

(1) R, C, L 회로소자와 위상관계
① 저항(R) : 순수한 저항(L=C=0)이 교류전원 (V = V0 sin(ωt))에 연결될 때 V0 sin(ωt)- IR = 0 이므로 I = V/R = V0/R sin(ωt) 이다. 즉, 전류는 옴의 법칙에 주어진 바와 같이 기전력(emf)에 비례해서 증가 또는 감소하는 것을 볼 수 있다. 따라서 전류와 전압은 같은 위상을 가지고 있으며 에너지는 저항에서 모두 열로 전환됨을 알 수 있다.
② 콘덴서(C) : 콘덴서 C 만의 회로에 교류 전압을 가하면 키르히호프의 법칙에 의해 V0 sin(ωt)- 1/C ∫Idt = 0 이고 양변을 미분하면 I = ωCV0 cos(ωt)= ωCV0 sin(ωt+π/2) 즉, 직류와는 달리 회로에는 전류가 흐르고 있으며 전류 파형은 전압 파형보다 π/2 rad 위상이 앞서 있음을 알수있다. 또 전류는 C 와 가하는 전압이 클수록, 그리고 교류주파수 f가 높을수록 커진다. 전기용량 리액턴스(XC)를 복소 임피던스로 정의…