서강대학교 기초전자공학실험 - 실험 12. RL 직렬회로의 인덕턴스 측정 결과 보고서

목차

1. 실험제목
2. 실험결과
3. 결과분석 및 검토사항
4. 토의
5. 참고문헌

본문내용

결과분석 및 검토사항
결과분석
이 실험의 목적은 인덕터의 인덕턴스를 실험적으로 구하고 두 인덕터의 합성 인덕턴스가 각 인덕턴스의 합임을 확인하는 것이다. 그림 12-1의 회로에서 저항 양단의 전압 VR을 측정하여 흐르는 전류 I(=VR / R)를 계산한다. 이후 인덕터 양단의 전압 VC와 I를 통해 인덕터의 유도 리액턴스 XL(=VC / I)을 계산하면 XL=2πfL (f는 주파수)이므로 인덕턴스 L을 알 수 있다. 이때, 계산에 사용되는 전압과 전류는 P-P값, 실효값 중 하나로 통일해야 한다.

검토사항
초우크의 유도성 리액턴스 XL과 인덕턴스 L은 어떻게 표시되는가? 단 초우크의 저항 RL은 무시한다. 공식과 계산과정을 보이시오.
유도 리액턴스 XL과 인덕턴스 L은 다음과 같이 표시된다.
X_L=ωL=2πfL (단, ω는 각주파수, f는 주파수)
L=X_L/2πf

식 (12-3)을 사용해서 그림 12-5의 Z를 구하라.
Z=V/I=5.728/0.0154=371.948[Ω]

식 (12-4)와 XL을 사용해서 그림 12-5의 회로에서의 Z를 구하여라.
X_L=1.195/0.0154=77.5974[Ω] 이므로
Z=√(330^2+〖77.5974〗^2 )=339[Ω]

위의 2, 3의 방법에 의한 Z의 값에 차이가 있다면 그 이유를 설명하라.
실제로 완벽한 인덕터는 존재하지 않으며 리액턴스와 더불어 어느정도의 저항을 가지고 있다. 따라서 3)에서 구한 XL은 실제로는 인덕터의 저항과 리액턴스를 모두 고려한 임피던스의 크기가 되며, 이는 R과 90°의 위상차가 아니기 때문에 식 (12-4)를 적용할 수 없다.

표 12-1에서 VR과 VL을 벡터적으로 합하여라.
√(〖V_R〗^2+〖V_L〗^2 )=√(〖5.091〗^2+〖1.195〗^2 )=5.229[V_rms]

오실로스코프의 측정치를 실효치로 환산한 값과 교류전압계의 측정치를 비교하고 차이점을 설명하라.

참고자료

· Irwin & Nelms, Basic Engineering Circuit Analysis, 11판, WILEY, 2015, Chapter 6/8
· 서강대학교 전자공학과, 기초전자공학실험 [9주차], 서강대학교, 2017, p. 2~6