A+받은 RLC 공진 회로의 특성실험 예비보고서

실험 5. 직렬 및 병렬 RLC 공진 회로의 특성시험

1. 실험목적 저항, 인덕터, 커패시터를 이용한 직렬 및 병렬 공진 회로를 각각 구현하여 공진회로의 주파수 특성을 측정 분석한다. 이를 통해 공진 개념과 시스템의 주파수 개념을 파악한다. 2. 실험 이론 (1) RLC 직렬 공진 회로 RLC로 구성된 회로에 교류 전압을 가할 때 전압과 전류가 동일한 위상을 갖는 경우를 공진 (resonance)이라 하고, 이때 가해진 교류 전압의 주파수를 공진 주파수(resonance frequency)라 한다. 전압과 전류가 동일한 위상을 가지려면 회로의 전체 합성 임피던스가 순수 저항 성분만 가지고 있어야 한다. 즉, 합성 임피던스 혹은 합성 어드미턴스는 페이저도 상에서 실수축(저항 성분)과 나란할 것이다. 따라서 공진 회로의 리액턴스 성분이 0이 되므로 인덕터 혹은 커패시터 소자의 무효전력이 0이 될 것 이고, 순수 저항 성분에서 소비되는 유효 전력만 존재하게 되므로 역률 는 1이 된다.

그림 1 직렬 공진 회로 위의 그림 1과 같이 R, L, C 소자가 직렬로 연결된 회로를 직렬 공진 회로라고 한다. 이 회로의 임피던스는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
이때 회로가 공…(생략)

그림 2 주파수 특성

그림 3 공진 곡선 직렬 공진 회로에 가해지는 전압이 주파수에 관계없이 일정할 경우 전류와 주파수의 관계는 그림 3과 같다. 공진 주파수 에서 최대 전류가 흐르며, 그 크기는 이된다. 또한, 공진시 전원 전압과 저항 양단의 전압은 같아진다. 그림 3에서 최대 전류 의 가 되는 주파수는 그림과 같이 두 개이며, 전력 로 부터 이 점은 공진시 저항 성분에서 소모되는 전력이 반이 되는 곳이므로 이를 반전력점이라 한다. 또한, 공진주파수와 반전력점의 주파수폭의 비로 공진 회로의 를 정의한다.