[일반물리학] 일반물리학 실험 RLC 교류회로 결과보고서

목차

1. 실험데이터
(1) R, C, L 회로소자와 위상관계
(2) RLC 공명

2. 토의
(1) R, C, L 회로소자와 위상관계
(2) RLC 공명회로

본문내용

공진시 L양단의 전압 VL과 C양단의 전압 VC는 최대이면서 같은 값이다. 이론적으로 R= 0인 공진 회로에서는 전류 I가 무한대가 되어서 전압 VL과 VC는 무한대로 된다. 그러나 R가 없는 직렬 LC회로라 해도 실제에서는 L은 항상 약간의 저항 RL을 갖고 있으므로 전류가 무한대는 되지 않는다. 실험 데이터에서 전체적으로 측정값들은 이론 값보다 적게 나왔음을 알 수 있었다. 그 이유를 살펴보면, 회로 자체가 코일의 역할을 했다고 할 수 있을 것이다. 미세한 양이나마 회로 자체가 갖는 리액턴스 때문에 L 의 값이 커지고, 이에 따라서 더 적은 진동수에서 공진이 일어났을 수 있다. 또, 코일이나 콘덴서의 저항을 무시했지만 실제로 코일과 콘덴서의 저항은 0이 아닌 것도 그 이유에 속할 수 있을 것이다. 그 외에도 기계의 오차, 인지 오차 등이 있을 수 있다.인덕터의 내부저항 요소에 대해 고려해보고 또, 내부저항이 0 에 가까울수록 어떤 변화가 있는가에 대해 생각해 보면 다음과 같다. 인덕터의 내부저항요소는 디지털 전류계로 측정해봐야 할 듯 하며, 또한 내부 저항이 0에 가깝다면, 이론 값과 실험 값이 오차가 더 벌어질 것이다. 또, C 또는 L (내부저항이 0 인경우) 만의 회로에 교류전압이 가해질때 입력되는 평균전력은 0 임을 생각해 볼 수 있다. P = VI 의 식으로 전력이 결정된다. 그러나 V는 교류이므로 값은 실험에서 +5V ~ -5V 로 계속 변하게 된다. +5V 일때와 -5V 일때의 전력은 상쇄되므로 이런 식으로 생각을 해본다면, 평균 전력은 0이 된다.

참고 자료

일반물리학, 범한서적, 2002.1.25,
수학없는 물리, 홍릉과학출판사, 1994.12.1,
Fundamentals of Physics, the 6th ed.