LC진동에 대해서

1. LC진동의 정성적 분석

축전기의 전기장과 유도기의 자기장이 진동하는 현상을 전자기 진동이라고 한다. 회로 내 전자기 진동이 일어날 때 회로가 진동한다고 한다. 진동하는 LC회로에서 에너지는 주기적으로 축전기의 전기장과 유도기의 자기장 사이를 왕복한다. 이때 는 축전기의 전기장 에너지, 는 유도기 내 자기에너지, 를 전기용량, 를 전하량, 을 유도 용량, 를 회로 내 흐르는 전류라고 할 때 아래와 같은 식이 성립된다.

그림 . 전자기 진동
먼저, [그림 1]에서 최대 전하가 축전기에 충전되고 전류는 흐르지 않는 (a)와 같은 상태에서 시작하자. 이때 축전기가 방전되기 시작하면 (b)와 같이 회로 내 흐르는 전류가 증가하기 시작한다. 이후 와 같이 축전기가 완전히 방전되면 회로 내 흐르는 전류가 최댓값이 이른다. 이때부터 (d)에서 보는 것과 같이 축전기가 (a)와 (a)와 반대 방향으로 최대로 충전되나 전류는 흐르지 않는다. (f)에서와 같이 축전기가 방전되면 이번에는 (b)와 반대 방향으로 흐르는 전류가 증가하며 (g)에서는 결국 축전기가 완전히 방전되고 전류는 최댓값에 이른다. 이후 (h)상태에 도달하면 축전기가 충전되기 시작하며 회로 …