A+ 2021 중앙댿�학껓 전기회로설계실습 결��보고서 10 RLC 회로의 과도응답 및 정상상태 응답

1. 서론
저항, 인덕터, 커패시터로 구성된 RLC 회로의 과도응답 및 정상상태 응답을 이해하고 실험으로 확인한다.

2. 설계 실습 결과

2.1
그림 1과 같이 회로를 구성하라. 입력을 사각파(0 to 1 V, 1 ㎑, duty cycle = 50 %)로 하고 가변저항을 변화시켜서 저항(가변저항 +10 Ω)에 걸리는 전압이 저감쇠의 특성을 보이도록 하라. 이때의 ωd를 측정하여 기록하고 저항(가변저항 +10 Ω)을 측정하여 기록하라. L의 저항 성분도 측정하여 기록하라. 입력신호를 기준으로 하여 R, L, C에 걸리는 전압을 저장, 제출하라. 실험을 하면서 ωd의 정확도를 확인하라. ωd의 계산값과 실험값의 오차(%)는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가? 저감쇠의 조건을 만족하는가?

측정값
10 Ω 저항 [Ω]
10.252
인덕터 저항 성분 [Ω]
27.684 ≃ 0.028 [kΩ]
커패시터 [nF]
10.890

측정값
가변저항 + 10Ω 저항 [kΩ]
0.186
가변저항 + 10Ω 저항 + 인덕터 저항 성분 [kΩ]
0.214

<중 략>

2.5
그림 1의 회로에서 모든 저항을 제거한 LC회로를 구성하고 입력을 사각파(-1 to 1 V, 1 ㎑)로 하고 CH1으로 입력, CH2로 C의 전압파형을 저장, 제출하라. 공진주파수를 측정하라. 주파수를 50 ㎑까지 증가시키면서 C의 전압이 최대가 될 때의 파형을 저장, 제출하라. 그때의 주파수를 기록하라. 또 바로 그때의 주파수에서 인덕터왿� 커패시터의 위치를 바꾸어 CH1으로 입력, CH2로 L의 전압파형을 저장, 제출하라. L의 전압파형과 C의 전압파형을 비교, 분석하라. 실험에 사용한 소자의 값을 사용해 계산한 예상값과 실험값을 비교하라. 오차는 얼마인가? 오차의 이유는 무엇이라 생각되는가?

사각파(-1 to 1 V, 1 ㎑)
CH1 : 입력, CH2 : 커패시터
사각파(-1 to 1 V, 15.6㎑)
CH1 : 입력, CH2 : 커패시터
사각파(-1 to 1 V, 15.6㎑)
CH1 : 입력, CH2 : 인덕터

공진주파수 이다.
저항이 없고 L과 C가 직렬로 연결되어 있을 때, 입력주파수() = 공진주파수() 이면 의 진동의 크기가 최대로 된다.
따라서 C의 전압이 최대가 되는 주파수 이다.

실험에서 C의 전압이 최대가 되는 주파수는 15.6 [kHz] 이다.