RLC실험

1. 아시다시피 RLC회로중에 L값은 고정되어 있습니다. 이 고정된 값을 먼저 RLC미터로 측정을 하고 그다음에 실험을 진행하시길 바랍니다.

2. Power amp로부터 나온 선이 중간에 쇼트가 되지 않도록 조심하세요.

3. 실험이 끝난 후 반드시 실험장치(750 Interface, Power amp)의 전원을 Off시키고 실험실을 나가시길 바랍니다.

직류가 흐르는 회로에서는 전류가 항상 한 방향으로 흐른다. 즉, 공급되는 전원은 전위차가 높은 곳과 낮은 곳이 변하지 않는다. 그러나 교류회로에서는 고전위와 저전위가 시간에 따라 주기적으로 변하는 교류전원이 공급된다. 따라서 전류의 방향이나 크기도 계속 변하게 된다. 이 실험에서는 저항(R), 인덕터(L), 축전기(C)로 이루어진 교류회로의 성질을 이해하고 이 회로의 임피던스(Impedence)를 구한다.

교류전원이 회로에 연결된 경우 전원은 일반적으로 V=V₀sinωt 로 나타낼 수 있다. 회로의 구성원은 저항(R), 인덕터(L), 축전기(C)등이 될 수 있는데 일반적으로 이들이 조합되어 만들어진 회로의 전류는 전압과 다른 위상을 가지게 된다. 즉, 전류는 I=I₀sin(ωt +φ) 로 나타낼 수 있다. 위상차이 φ는 회로의 구성에 따라 다르다. 아래 그림 1은 RLC가 직렬로 조합된 회로도이다.

교류회로에서도 직류회로처럼 각 회로 구성원에 흐르는 전류가 이것에 걸리는 전압을 마치 저항으로 나눈 형태로 표시할 수 있는데 이때 저항 역할을 하는 것을 리액턴스(Reactance : X로 표시)라고 한다. 회로 구성원이 저항이라면 X=R이고 인덕터라면 X=X_L, 축전기라면 X=X_C로 표시된다.X_{L ,}X_C에 대해서는 아래에서 설명한다.

(그림 1의 회로도에서 두점 ㄴ과 ㄹ을 도선으로 연결함으로써 얻어진다.)

이 경우는 전압강하가 단지 저항만에 의해 일어나고 공급해준 교류전압은 이 저항에서 모두 강하되므로 전압과 전류, 저항사이에는 다음의 관계가 있다.

(그림1의 회로도에서 두점 ㄱ과 ㄴ을 또 두점 ㄷ과 ㄹ을 도선으로 연결함으로써 얻어진다.)

인덕터만이 있는 회로에서는 공급전압이 인덕터에서 유도되는 역기전력에 의해 강하되므로

위의 식에서 우리는 리액턴스 X_L≡ωL 이 저항처럼 행동함을 관측할 수 있다. 단지 저항만이 있는 회로와는 달리 전류가 공급된 전원에 비해 위상이 π/2 만큼 늦어짐을 알 수 있다.

(그림1의 회로도에서 두점 ㄱ과 ㄷ을 도선으로 연결함으로써 얻어진다.)

축전기만이 있는 회로에서는 축전기에 걸려 있는 전압이 공급된 전원의 전압이다.

따라서 이번에는 리액턴스 X_C≡ 1/ωC 이 저항 역할을 하고 전류는 공급된 전원의 위상에 비해 π/2 만큼 빨라지게 된다.

이와 같은 교류회로에서 X_L을 유도 리액턴스(Inductive Reactance), X_C를 전기용량 리액턴스(Capacitive Reactance)라고 부르며 이런 의미에서 저항 R을 X_R로 쓰기도 한다. 여기서 중요한 것은 저항 R은 변하지 않는 상수이지만 두 가지의 리액턴스는 회로에 가해준 전원의 주파수에 따라 변하는 양이라는 것이다. 이것은 매우 중요하고 유용한 성질이다. 이를 이용하여 우리에게 필요한 여러 가지 회로를 만들 수 있다. 회로에서 총저항(등가저항)역할을 하는 것은 일반적으로 통칭하여 임피던스(Impedence)라고 한다. 위에서 ω는 각속도이며 따라서 ω=2πf 이다. 만일 회로에 직류가 흐른다면 이것은 f→0 임을 의미하고 따라서 X_C→∞가 되어 전류가 흐르지 않음을 의미한다. 반면에 직류가 인덕터를 통과할 때는 유도리액턴스가 X_L→0 이므로 이론적으로는(저항이 없는 도선에서는)무한 대의 전류가 흐를 수 있는 것도 같은 이유이다.

이제 저항, 인덕터, 축전기가 그림 1과 같이 직렬로 연결되어 교류전원이 가해졌다고 생각하자. 이때 각 부분에 걸리는 전압들을 각각 V_R, V_L, V_C라고 하면 이들은 각기 다른 위상을 가지고 있다. 이들의 최대전압(전위)을 V_R0≡I₀R, V_L0≡I₀X_L, V_C0≡X_C라고 하면 회로의 각 부분에 걸리는 전압은

총교류전압은 각 부분에서의 전압강하들의 합과 같으므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.

공급된 교류전원을 V=V₀sinωt 라 하고 회로에 흐르는 전류를 I=I₀sin(ωt +φ) 라 하여 이들 사이에 φ 의 위상차가 있다면 위의 식은 다음과 같다.

이것은 다시 편의상 모두 sine 함수의 형태로 표시할 수 있다.

여기에서 저항과 인덕터 그리고 축전기에 걸리는 전압들 사이에 위상차이를 볼 수 있다.

일반적으로 V=a sinx + b sin (x+ψ) + csin(x+ψ')의 값은 2차원 공간에서 3개 벡터들의 y성분의 합으로 이해할 수 있다. 즉, 3개의 벡터를 다음과 같이 쓴다면

이것을 위의 전위에 관한 식과 비교하여 3개 벡터들의 대응하는 진폭과 위상을 찾으면

일반적으로

로 쓸 수 있고

로 놓으면

이다. 이 식에서 곧바로 d와

를 구하는 것은 복잡하지만 위에서와 같이 2차원 공간에서 벡터로 나타내면 쉽게 알 수 있다. 또한, 우리의 관심은 전압들의 상대적인 위상차이므로 편의상 공통 위상에 해당하는

으로 놓으면 편리하다. 이 경우에 저항 R에 걸리는 전위는 각각 Y-축상의 양의 구간과 음의 구간에 나타난다. 그림 2에서 다음의 관계들을 쉽게 알 수 있다.

여기서 Z는 교류회로의 총저항에 해당한는 임피던스(Impedence)이다. 임피던스 Z가 최소가 될 때가 Z=R인 경우인데 이때 ωL = 1/ωC가 된다. 이것을 만족하는 주파수를 공명주파수라고 하는데 이 공명주파수 f₀는

비록 임피던스가 저항처럼 행동하지만 이는 순간적으로 저항 역할을 할 뿐이지 실제로 에너지를 소모시키지는 않는다. 회로에서 소모되는 전력은 저항만에 의한 것이다. 교류회로에서는 순간마다 전류의 크기가 달라지므로 시가에 따라 평균한 유효전류를 알아야 한다. 이 유효전류를 I_rms라고 한다. 여기서 rms는 root mean square의 약자로 변수(여기서는 전류 I)의 제곱의 시간에 대한 평균을 의미한다. 따라서 소모되는 전력은

여기서 cos

는 power factor라고 부른다. 순수한 저항체만 존재하는 회로나 공명주파수를 갖는 회로의 경우는 cos

=1 이고 축전기만 가진 회로나 인덕터만 가진 회로의 경우 cos

=0이다. 즉, 축전기나 인덕터에서는 전력손실이 없다.

(그림1의 회로도에서 두점 ㄷ과 ㄹ을 도선으로 연결함으로써 얻어진다.)

저항과 인덕터가 직렬로 연결된 회로는 직렬 RLC회로에서 축전기가 없는 회로이다. 따라서 축전기에 의한 리액턴스가 없고 따라서 축전기를 제외한 임피던스만 생각하면 된다. 이에 다른 전압의 위상도 축전기 부분만 없는 것으로 생각한다. 즉, RLC회로의 결과 전압에서 V_C0= 0, 1/(ωC) = 0을 놓은 것과 같다.

(그림1)의 회로도에서 두점 ㄴ과 ㄷ을 도선으로 연결함으로써 얻어진다.)

저항과 축전기가 연결된 회로는 직렬 RLC회로에서 인덕터가 없는 회로이다. 따라서 인덕터에 의한 리액턴스가 없고 따라서 인덕터를 제외한 임피던스만 생각하면 된다. 이에 따른 전압의 위상도 인덕터 부분만 없는 것으로 생각한다. 즉, RLC회로의 결과 전압에서 V_L0 = 0,

	옆의 보이는 사진은 750 Interface와 Power amp입니다.

	자 옆의 사진은 Power amp에서 나온 커넥터를 보여줍니다. Power amp 와 750 Interface를 연결하는데 쓰입니다.

	옆의 사진은 Power amp에서 나온 선을 750 Interface에 연결한 모습입니다. 만약 커넥터가 750 Interface에서 빠져있다면 연결하세요. 여기서 반드시 A채널에 연결해 주세요.

	자. 이건 위에서 말했듯이 전압체크선입니다. 자. 이제 이걸 750 Interface에 연결해 줍니다.

	자. 전압체크선을 750 Interface의 B채널에 연결해 주세요.

	Electronics Laboratory에서 빨간색 박스친 부분을 실제로 이번실험에서 쓰게 됩니다.

	자. 옆의 사진은 코일(인턱터)의 인덕턴스를 측정하는 모습입니다. RLC 미터이 프루브 단자를 옆의 사진과 같이 연결해서 측정하면 됩니다.

	자. RLC 미터의 selection switch입니다. 옆에서 보다시피 구간이 나누어져 있습니다. 지금은 코일(인덕터)의 인덕턴스를 측정해야 하므로 selection switch를 L쪽으로 놓습니다.

	자. capacitor를 옆의 사진처럼 다리를 벌려줍니다. 그 이유는 Electronics Laboratory에 capacitor를 연결할 때 편하기 때문입니다.

	capacitor의 capacitance를 측정하는 모습입니다.

	옆의 사진처럼 selection switch를 capacitance측정부분으로 돌립니다.

	저항은 옆의 사진처럼 RLC 미터에 있는 측정 Hole에 다리를 직접 집어넣어서 측정합니다.

	역시 selection switch의 위치를 Resistance부분에 놓습니다.

	자. 옆의 사진은 저항과 커패시터, 코일이 연결된 모습입니다. 특히 코일(인턱터)는 Electronics Laboratory 자체에 부착되어 있으므로 실제로 실험할 때는 R과 C만 교체해서 실험하면 됩니다.

	자. 이제 점프 와이어로 배선해 줍니다. 현재 두 개의 점프와이어로 저항과 커패시터, 그리고 코일(인덕터)과 전원 부분이 연결되어 있습니다.

	자. 이제 회로가 준비되었으므로 전원부분과 신호입력을 위한 선들을 연결합니다. 옆의 사진은 750 Interface의 B채널(신호 입력을 받는 부분)에 전압체크선을 연결한 모습입니다. 현재 B채널의 연결된 선의 끝부분은 바나나 커넥터 형태입니다.

	실험의 편리를 위해 옆의 사진과 같이 케이블을 연결해 줍니다. 이 이유는 나중에 회로의 각 소자에 걸리는 전압을 체크할 때 손으로 잡고 있으면 노이즈가 많이 있을 수 있기 때문에 소자에 고정을 하고 실험을 할려는 것입니다.

	자. 이제 회로에 전원입력을 위한 선을 연결하겠습니다. 전원 입력선은 Power amp에 연결합니다.

	가까이에서 찍은 모습입니다.

	자. 옆의 사진은 전원선을 연결한 모습입니다. 물론 이 전원선은 Power amp로부터 나온 선입니다.

	옆의 사진은 Power amp와 회로가 연결된 모습입니다.

	옆의 사진은 750 Interface의 B채널의 연결된 전압체크선을 연결한 모습입니다. 즉, 현재 옆의 사진은 저항에 걸리는 전압을 측정하는 것이 되지요.

	자. 이제 750 Interface의 전원을 켭니다.

	이제 프로그램을 구동해 보겠습니다. 먼저 바탕화면에 있는 DataStudio를 더블 클릭합니다.

	프로그램이 처음 실행되고 난후 옆의 사진처럼 화면이 나타납니다. 여기서 Create Experiment를 클릭해줍니다.

	그러면 옆의 화면이 나올 것입니다. 하드웨어적으로 지금 750 Interface에 센서를 연결했으므로 소프트웨어적으로도 센서를 연결해야 합니다.

	옆의 그림에서 보듯이 Sensor라고 적힌 부분의 창을 밑으로 쭉 드래그합니다.

	그러면 Power Amplifier란 부분을 볼 수 있습니다. 이 부분을 원클릭해서 드래그를 합니다.

	자. 드래그해서 옆의 750 Interface사진의 A채널 부분에 놓습니다. 일단 750 Interface부분에 마우스로 센서를 드래그해서 가지고 가면 위치에 따라 3개의 채널의 색깔이 바뀌게 됩니다.

	Power Amplifier 아이콘을 750 Interface의 A채널에 드래그해서 놓게 되면 옆의 그림처럼 됩니다. 여기에서 Singal Generator창이 뜨게 됩니다. 이 창의 용도는 Power amp로부터 나오게 되는 전압의 특성을 조정해 주는 것입니다. 예를 들어 전압의 형태를 직류, 교류, 사각파 등 전압파형의 종류를 조절할 수 있고, 또한 교류전압의 경우 진폭도 조절할 수 있고 주파수도 조절할 수 있습니다.

	자 이제 Signal Generator창에서 좀 더 세부조정을 위해 창의 기능확장을 하겠습니다. 옆의 사진처럼 Measurements And Sample Rate옆의 + 아이콘을 클릭합니다.

	창을 확장하게 되면 옆의 사진처럼 Sample Rate를 조절할 수 있는 파트가 보입니다. 현재는 100Hz로 되어있네요. 이 Sample Rate의 역할은 전압체크선으로 들어오는 전압신호를 초당 몇 번 받아들일지 결정하는 것입니다. 이번 실험에서는 20000Hz로 하겠습니다. 조절하는 법은 간단합니다. 그냥 Hz옆에 있는 -, +를 클릭해서 조절하면 됩니다. 그러나 실제로 실험을 하다보면 이 Sample Rate가 20000Hz로 고정되지 않을 수도 있습니다. 실험 중간에 만약 Sample Rate가 20000Hz가 아니라면 실험을 중단하고 다시 맞춘 후 실험하세요.

	이제 전압센서 아이콘을 750 Interface에 연결하겠습니다. 위에서와 마찬가지로 역시 이 아이콘을 드래그해서 750 Interface의 B채널에 놓으면 됩니다.

	자. 이제 750 Interface의 A채널과 B채널에 각각 Power amp와 Voltage Sensor를 연결했습니다.

	자. 이제 신호를 볼 수 있는 Scope창을 열어보겠습니다. 먼저 옆의 사진처럼 Scope 아이콘을 더블클릭합니다.

	옆의 사진과 같이 새로운 창이 뜹니다. 이 창의 뜻은 어떤 데이터를 눈으로 보겠냐는 뜻이 되겠지요. 여기서는 그냥 OK버튼을 누릅니다.

	옆의 사진과 같이 Scope창이 떳습니다.

	옆의 사진과 같이 Scope창을 확대합니다. 확대하는 이유는 데이터를 좀 더 크게 볼려고 하는 것입니다.

	창의 크기가 커졌습니다. 창의 크기는 실험자가 마음대로 조절할 수 있습니다.

	자. 이제 옆의 사진처럼 Voltage, ChB (V)아이콘을 Scope창으로 드래그해서 놓습니다. 드래그 해서 놓는 지점은 화살표 끝부분입니다.

	자. 옆의 빨간색 박스친 곳 처럼 새로운 창이 더 들어갔습니다.

	자. 이제 전압의 형태를 결정하겠습니다. 전압파형의 종류는 Sine Wave로 Amplitude는 5V, Frequency는 10Hz, Sample Rate는 20000Hz로 세팅합니다. 단. Frequency는 나중에 변화를 시켜서 실험을 하므로 지금하는 10Hz는 초기 세팅값입니다.

	자. 이제 Power amp의 전원을 켭니다.

	자. 이제 실험세팅은 끝났습니다. 이제 Start 버튼을 클릭해봅니다.

	자, 그러면 이제 Scope창에 옆의 그리과 같은 화면이 나올 것입니다.

	그런데 현재 Scope창에 나타나는 데이터들이 집합인 선이 너무 작게 나타나네요. 그래서 이 선을 좀 크게 해보겠습니다. 옆에서 보듯이 settings 아이콘중에서 옆에 있는 ▼ 아이콘을 클릭해 줍니다.

	그러면 옆의 그림과 같이 서브메뉴가 나오는데 여기서 Extra Bold Trace를 클릭해 줍니다.

	이제 선이 좀 굵어진걸 확인할 수 있습니다.

	자. 이제 고정된 파형을 보기위해 Trigger 아이콘을 클릭합니다. 클릭하는 곳은 바로 위의 그림처럼 빨간색 박스안의 아이콘부분을 클릭해줍니다.

	자. 이제 본격적으로 데이터를 저장하기 위한 과정으로 들어가겠습니다. 먼저 Stop을 클릭해 실험을 멈춥니다. 그후에 Experiment Setup창에서 빨간색 박스 안에 있는 Options를 클릭합니다.

	그러면 옆의 사진과 같이 Sampling Options차이 뜹니다. 여기에서 Automatic Stop탭을 클릭합니다.

	자. 이제 시간을 정해주기 위해 Time란을 클릭하고 거기에 60을 적어넣습니다.

	자. 그럼 옆의 그림과 같이 됩니다. 이렇게 해주는 이유는 지금 우리는 실험을 할 때 Start버튼을 클릭해줍니다. 그 후에 확인을 눌러서 창의 설정을 마칩니다. 그런데 데이터를 얻을 때 R, L, C 등에 전압을 측정할 때 시간에 따른 데이터의 갯수를 모두 똑같이 일치시켜 주기 위해서입니다. 이렇게 해놓고 Start버튼을 클릭해 주면 자동으로 60초동안 데이터를 얻은 후 실험이 중단되게 됩니다.

	이제 다시 Start 버튼을 클릭해봅니다. 그러면 옆에 나와있는 time창의 시간이 60초부터 거꾸로 감소하는 것을 볼 수 있습니다. 지금은 캡쳐한 사진의 시간이 59.4초이군요.

	여기서 잠깐.. 옆의 그림을 비교해 보면 차이점을 볼 수 있습니다. 좌측과 우측의 차이점은 현재 선택된 채널의 차이입니다. 좌측은 현재 B채널로 들어오는 신호가 선택되어 있고 우측은 Output Voltage 즉, 회로에 입력되는 신호가 선택되어 있는 상태입니다. 이렇게 선택하는 방법은 단순히 글자를 클릭하면 됩니다. 즉, 만약 Output VOltage를 선택할려면 Output Voltage라는 글자를 클릭하면 되고 Voltage, ChB를 선택할려면 Voltage, ChB를 클릭하면 됩니다. 지금 단계에서는 먼저 회로에 들어오는 전압의 파형을 보아야 하므로 Output Voltage 채널을 선택합니다.

	자. 이제 데이터를 저장하기 위한 작업에 들어갑니다. 현재 채널은 Output Voltage로 설정되어 있습니다. 이상태에서 Transfer Data 아이콘을 클릭합니다.

	자. 옆에서 보다시피 이제 Output Voltage를 기록할 준비가 되었습니다. 이제 Start버튼을 클릭한 후 60초를 기다립니다.

	60초가 지난후 이제 데이터를 저장하겠습니다. 먼저 메뉴에서 File을 클릭한 후 Export Data를 선택합니다.

	그러면 옆의 그림과 같은 화면이 뜰 것입니다. 현재 Output Voltage밑에 Data가 선택되어 있는걸 확인할 수 있습니다. OK버튼을 누릅니다.

	이제 데이터파일 이름을 저장할 차례입니다. 실험자의 편의대로 하고 저장합니다.

	이제 Voltage, ChB 즉, B채널로 들어오는 신호를 저장하겠습니다. 아시다시피 현재 B채널의 신호는 저항에 걸리는 전압의 파형입니다.

	역시 Transfer Data 아이콘을 클릭합니다.

	자. 그러면 옆의 그림과 같이 채널B에 대해서 데이터를 기록할 준비가 되었습니다. Output Voltage를 측정할 때와 마찬가지로 Start버튼을 눌러서 실험을 시작합니다.

	60초가 지난후 이제 데이터를 저장하겠습니다. 먼저 메뉴에서 File을 클릭한 후 Export Data를 선택합니다.

	자 옆의 그림과 같이 Export Data 창이 뜰 것입니다. 여기서 우리가 저장할 데이터는 ChB의 데이터이므로 옆의 그림과 같이 ChB밑의 Data를 클릭한 후 OK버튼을 클릭합니다.

	파일이름을 적당히 적당 후 저장합니다.

	이제는 코일(인덕터)에 걸리는 전압을 측정할 차례입니다.

	이제 코일(인턱터)에 걸리는 데이터를 측정하고 저장하기 이해 역시 Transfer Data를 클릭합니다.

	옆의 그림에서 보듯이 새로운 Data란이 생기는걸 알 수 있습니다. 여기서 잠깐.. 현재 옆의 그림에서 Data글자앞에 있는 그림 (빨간색 삼각형, 녹색 사각형)은 실제 여러분의 실험시에 틀리게 나올 수 있습니다. 그러나 이 매뉴얼을 어디까지나 실험 설명을 위한 것이므로 이해해 주세요. 이제 Start버튼을 눌러서 실험을 시작합니다.

	60초가 지난후 이제 데이터를 저장하겠습니다. 먼저 메뉴에서 File을 클릭한 후 Export Data를 선택합니다.


	옆의 그림과 같이 아이콘을 클릭한 후 OK버튼을 누릅니다. 단, 위에서 말했듯이 옆에서 나온 아이콘은 실제 실험시의 아이콘과 틀릴 수 있습니다. 여기서 클릭하는 아이콘은 아까 코일(인덕터)의 신호를 저장하기 이해 Transfer Data 아이콘을 클릭했을 때 새로 생긴 아이콘이 됩니다.

	파일이름을 적당히 적당 후 저장합니다.

	이제는 커패시터에 걸리는 전압의 파형을 측정할 차례입니다.

	이제 커패시터에 걸리는 데이터를 측정하고 저장하기 이해 역시 Transfer Data를 클릭합니다.

	옆의 그림에서 보듯이 새로운 Data란이 생기는걸 알 수 있습니다. 여기서 잠깐.. 현재 옆의 그림에서 Data글자앞에 있는 그림 (빨간색 삼각형, 녹색 사각형)은 실제 여러분의 실험시에 틀리게 나올 수 있습니다. 그러나 이 매뉴얼을 어디까지나 실험 설명을 위한 것이므로 이해해 주세요. 이제 Start버튼을 눌러서 실험을 시작합니다.

	60초가 지난후 이제 데이터를 저장하겠습니다. 먼저 메뉴에서 File을 클릭한 후 Export Data를 선택합니다.

	옆의 그림과 같이 아이콘을 클릭한 후 OK버튼을 누릅니다. 단, 위에서 말했듯이 옆에서 나온 아이콘은 실제 실험시의 아이콘과 틀릴 수 있습니다. 여기서 클릭하는 아이콘은 아까 커패시터의 신호를 저장하기 이해 Transfer Data 아이콘을 클릭했을 때 새로 생긴 아이콘이 됩니다.

	파일이름을 적당히 적당 후 저장합니다.

자. 지금까지 RLC실험을 했습니다. 즉, 우리가 측정해야 할 값은 저항, 코일(인덕터), 커패시터에 걸리는 전압의 파형입니다. 또한 회로에 입력되는 전압의 파형도 측정해야 합니다. 이제 남은 건 저항과 커패시터를 바꾸어 가면서 또한 입력전압의 주파수를 바꾸어 가면서 측정하는 것입니다.

위에서 RLC실험을 했습니다. RL실험은 실험절차가 RLC실험과 똑같습니다. 단, RLC에서는 R과 L과 C에 대해서 각각의 전압파형을 측정했습니다만 RL실험에서는 R과 L에 대해서 각각의 전압파형을 측정하면 됩니다. 그리고 전압파형의 데이터 저장도 똑같이 하면 됩니다.

위에서 RL실험을 했습니다. RC실험은 실험절차가 RL실험과 똑같습니다. 저항과 커패시터를 Power amp로 나온 선과 연결한 후 RLC실험과 똑같은 실험절차로 실험을 하면 됩니다.

실험에서 얻은 데이터를 기초로 시간에 따른 전압의 파형을 그리시오. (엑셀이나 Origin등으로 그리시오) 단, 한 화면에 저항과 코일(인덕터)의 전압파형이 동시에 나오도록 하시오

실험에서 얻은 데이터를 기초로 시간에 따른 전압의 파형을 그리시오. (엑셀이나 Origin등으로 그리시오) 단, 한 화면에 저항과 커패시터의 전압파형이 동시에 나오도록 하시오

실험에서 얻은 데이터를 기초로 시간에 따른 전압의 파형을 그리시오. (엑셀이나 Origin등으로 그리시오) 단, 한 화면에 저항과 코일(인덕터)와 커패시터의 전압파형이 동시에 나오도록 하시오

1. RL실험에서 이론적인 수식으로 그린 시간에 따른 전압 파형과 실제 실험데이터로 얻은 전압파형이 일치하는가? 만약 차이가 난다면 오차가 어느정도 난다고 할 수 있는가?

2. RC실험에서 이론적인 수식으로 그린 시간에 따른 전압 파형과 실제 실험데이터로 얻은 전압파형이 일치하는가? 만약 차이가 난다면 오차가 어느정도 난다고 할 수 있는가?

3. RLC실험에서 이론적인 수식으로 그린 시간에 따른 전압 파형과 실제 실험데이터로 얻은 전압파형이 일치하는가? 만약 차이가 난다면 오차가 어느정도 난다고 할 수 있는가?

4. 이번주의 실험인 RLC실험을 통해 알 수 있는 물리적인 사항들은 어떤 것인가?

	Resonance Tube에서 발생한 신호를 컴퓨터로 보내기위한 750 Interface의 모습과 750 Interface로부터 나온 신호를 증폭해주는 Power Amplifier의 모습입니다. 750 Interface와 Power Amplifier의 전원스위치는 각각 뒷면에 있습니다. 여기서 주의하실 점이 있습니다. 750 Interface는 나중에 실험하실기전에 먼저 켜두셔도 상관없지만, Power Amplifier는 절대로 먼저 켜두지 마세요. 프로그램을 먼저 구동시킨후 셋업을 하고 나서 전원을 켜야 합니다.

	기초회로 실험에서 보셨던 Electronics Laboratory입니다. 실제 실험에서는 배터리가 쓰이지 않습니다.

	Digital LCR meter입니다. 즉, L : Inductance C : Capacitance R : Resistance 를 측정할 수 있습니다. 이실험에서는 이 LCR meter로 R, L, C값을 측정하게 됩니다.

	capacitor입니다.

	저항입니다.

	단자끼리 연결할 때 쓰는 점프 와이어입니다.

	750 Interface와 회로간을 연결해 주는 전압체크선입니다. 사진상의 왼쪽에 있는 커넥터가 750 Interface에 연결되고 오른쪽 바나나 케이블은 회로에 연결됩니다.

	연결선입니다.

순번	주파수f	저항값	리액턴스 X_L	임피던스 Z	위상각 Ø
1	10Hz
2	30Hz
3	50Hz
4	70Hz

순번	주파수f	저항값	커패시턴스	리액턴스 X_C	임피던스 Z	위상각 Ø
1	10Hz
2	30Hz
3	50Hz
4	70Hz

순번	주파수f	저항값	커패시턴스	리액턴스 X_C	리액턴스 X_L	임피던스 Z	위상각 Ø
1	10Hz
2	30Hz
3	50Hz
4	70Hz

	즉, 회로의 연결은 이렇게 하면 됩니다. 현재 파란색으로 그려놓은 것은 저항을 연결한 것이고 연두색 선은 점프 와이어로 연결하면 됩니다. 그리고 A라고 적힌 빨간색 박스는 Power amp로부터 나온 전원선을 연결한 것입니다.
일단 회로의 연결은 위의 사진처럼하고 그다음에 저항과 코일(인덕터)에 걸리는 전압의 파형을 측정하면 됩니다.