RC,RL,RLC회로의 임피던스 및 전력 측정

태그: RC, RL, RLC, 기초회로, 임피던스, 기초회로실험

RC,RL,RLC회로의 임피던스 및 전력 측정을 자세히 알아보도록하자.

1.실험 내용의 개요
2. 실 험 결 과
3. 결과 및 분석

1. 실험 내용의 개요
RC,RL 및 RLC 직렬 회로의 임피던스
교류회로에서 흐르는 전류를 방해하는 성분을 임피던스 Z라 한다. 하지만, 회로에서 같은 단위(Ω)라 하여 R과 XL( = 2πfL)의 단순적인 합이 이 회로의 총 임피던스라고 할 수 없다. R의 전류는 XL에 걸린 전압과 90 〫의 위상차를 보인다. 교류 전류와 교류전압은 페이저(phasors)로 표시한다.
(phase는 j가 90도 이기 때문에 입력전압과 출력전압사이의 위상차는 90도가 된다.)
=+
여기서 옴의 법칙에 따라
=+
로 유도된다.



여기서

과 같이 구해지며, 이를 위상각이라고 한다.
회로의 임피던스를 구하는 식으로는
Z=
이다.
RL 직렬 회로 : X=XL=2πfL
RC 직렬 회로 : X=XC=
RLC 직렬 회로 : X=XL-XC=2πfL-
이 된다.
RC,RL 및 RLC 병렬 회로의 임피던스
저항값 R인 저항 소자와 리액턴스의 X인 교류 소자가 병렬로 연결되어 있는 회로를 생각하면
회로의 각 소자는 전원에 병렬 연결되어 있으므로 각 소자의 교류 전압은 공급된 전압 V와 동일한
크기와 위상이 된다.




V=
이에 반하여 각 소자로 흐르는 전류는 공급된 전체 전류 로부터 나뉘어진다.
옴의 법칙에 의하여 전류 과 는 90도의 위상차가 생긴다.
각 소자 전류의 페이저 합의 크기는
=
으로 유도되며 회로 전체의 임피던스 값은
Z=
이다.

여기서 는 저항 소자에 흐르는 전류 와 공급된 전체 전류 간의 위상차를 의미한다.
Z=Rcosθ

RL 병렬 회로 : X=XL=2πfL
RC 병렬 회로 : X=XC=2πfL
RLC 병렬 회로 : X=XL//XC
로 나타낼수 있다.

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