리액턴스 회로의 주파수 응답 테스트 (실험)

실험 과정

 

R-L 회로에서의 주파수 응답

 

R-L 회로에서 1kHz -> 10kHz 까지 1kHz 의 간격으로 주파수를 조정하며 R 양단에 흐르는 전압 VR 측정한다.

 

1) 하기 회로(R-L 직렬회로)를 만능기판에 꾸민다.

2) DMM 으로 저항값을 측정한다.

 ▶ 회로를 구성하기 전 저항 값을 DMM 으로 측정하였다.
 ▶  저항값은 약 3.3kohm 인 것을 알 수 있다.

 

3) Function Generator 로 R-L 직렬 회로에 F=1kHz, Vp-p=10V 를 공급한다.

 

 4) 1kHz - 10kHz 까지 주파수를 올려가며 R 양단에 걸리는 전압을 오실로스코프를 사용하여 측정한다.

    ※ 이때 전압은 10V 를 유지하며, 사진 파일은 1kHz, 2kHz, 5kHz, 10kHz 만 첨부한다.

 

1kHz 일 때 VR 측정 결과

 

2kHz 일 때 / 5kHz 일 때 VR 측정 결과

 

10kHz 일 때 VR 측정 결과

 

 5) 주파수에 따른 R 양단의 전압값과 계산된 전류, 임피던스 값을 하기 표에 작성한다.

    ※  R-L 회로에서 주파수가 증가할수록 전압과 전류는 감소하지만 임피던스는 증가하는 것이 보여진다.

 

6) 위에서 작성한 표를 토대로 R-L 회로에서의 주파수 응답곡선을 그린다.

 

    ※   R-L 회로에서 주파수와 임피던스는 비례하게 증감한다는 것을 그래프를 통해 쉽게 파악할 수 있다.

 

 

 

R-C 회로에서의 주파수 응답

 

R-C 회로에서 1kHz -> 10kHz 까지 1kHz 의 간격으로 주파수를 조정하며 R 양단에 흐르는 전압 VR 측정한다.

 

1) 하기 회로(R-C직렬회로)를 만능기판에 꾸민다.

 

2) Function Generator 로 R-C 직렬 회로에 F=1kHz, Vp-p=10V 를 공급한다.

 

3) RL 회로 실험 시 값과 동일.

 

4) 1kHz - 10kHz 까지 주파수를 올려가며 R 양단에 걸리는 전압을 오실로스코프를 사용하여 측정한다.

    ※  이때 전압은 10V 를 유지하며, 사진 파일은 1kHz, 2kHz, 5kHz, 10kHz 만 첨부한다.

1kHz/2kHz 일 때 VR 측정 결과

5kHz/10kHz 일 때 VR 측정 결과

 

5) 주파수에 따른 R 양단의 전압값과 계산된 전류, 임피던스 값을 하기 표에 작성한다.

    ※  R-C 회로에서 주파수가 증가할수록 전압과 전류는 증가하지만 임피던스는 감소하는 것이 보여진다.

 

6) 위에서 작성한 표를 토대로 R-C 회로에서의 주파수 응답곡선을 그린다.

 

    ※   R-C 회로에서 주파수와 임피던스는 역비례하게 증감한다는 것을 그래프를 통해 쉽게 파악할 수 있다.

 

 

 

실험을 통해 알게된 점

 

R-L회로의 주파수응답과 R-C회로의 주파수응답에 대한 개념을 알아보았다.

함수발생기에 전원을 인가하고 Hz를 조정하면서 인가전압 V P-P 출력을 증가시킬때 변화되는 VR을 알수가 있었다.

또한, 직렬 RC회로에서 주파수가 증가하면 커패시턴스 및 임피던스 Z는 감소하고 전류 I는 증가하며

R-L회로는 주파수가 증가하면 Z는 증가하고 I는 감소한다.

 

이처럼 리액턴스 회로의 주파수 응답에 관해 실험을 하며 C 와 L 이 주파수에 정 반대의 성질을 가지고 있다는 것을 알게 되었다.

 

주파수 응답 특성 곡선을 그리며  주파수와 임피던스는 R-L 일때는 비례하게, R-C 일때는 역비례하게 
증감하는 특성이 있다는 것을 한번 더 확인할 수 있었다.