기초회로실험 - RLC 회로의 과도응답 및 정상상태 응답

RLC 회로의 과도응답 및 정상상태 응답

1. 실험 목적
- RLC회로를 해석하여 2계 회로의 과도 응답라 정상상태응답을 도출하고 이를 확인한다.

2.실험 준비물
- 오실로스코프 1대
- 함수 발생기(Function Generator)(정현파 발생) 1대
- 저항 1[㏀] 1개
- 인덕터 10[mH] 1개
- 커패시터 0.01[uF] 1개

3. 기초이론
1) 2계회로
커패시터가 2개 들어 있거나, 인덕터가 2개 들어 있거나, 또는 커패시터가 한개 인덕터가 한개씩 들어 있는 회로를 2계회로(Second order)라 한다.
그림 1과 같이 저항 , 인덕턴스 , 전기용량 의 교류 직렬회로에서, 저항, 인덕터 및 축전기에 각각 걸리는 전압 , , 의 합은 전원의 전압와 같아야 한다.
(1)

RLC

그림 1. RLC 회로

한편, 이 회로에 흐르는 전류 가

로 표시된다고 하자. 이 회로의 각각의 소자에 걸리는 전압은

이므로

(2)
이며 과 는 에 대하여 각각 ,의 위상차를 가지고 있다.
식 (2)에서 정의된

를 각각 유도 리엑턴스, 전기용량 리엑턴스라고 부른다.
주파수 가 Hz(hertz), 이 H(henry), 가 F(farad) 단위를 가질 때 과 모두 (ohm)의 단위를 가진다.
식 (1)을 식 (2)에 대입하면
(3)

를 얻는다. 삼각함수의 성질을 사용하여 두 단진동을 합성하여 하나의 단진동
(4)

의 형태로 나타낼 수 있다. 여기서 와 를 , 및 로 표시하면 다음과 같다.

....

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