임피던스(Impedance) 측정 일반물리 B실험실 일반물리실험 (General Physics Experiment)

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1 임피던스(Impedance) 측정 일반물리 B실험실 일반물리실험 (General Physics Experiment)

2 저항, 유도코일, 축전기가 직렬로 연결된 교류회로에서 주파수에 따른 회로의 임피던스를 측정한다
실험 목적 저항, 유도코일, 축전기가 직렬로 연결된 교류회로에서 주파수에 따른 회로의 임피던스를 측정한다 일반물리실험 (General Physics Experiment)

3 실험 기구 주파수 발생기(FG-8002), 오실로스코프(TDS1002), R-L-C 전류 회로(SG-6120), 멀티테스터(2개), 동축케이블(2개), 전선(4개), 저항, 유도코일, 축전기 일반물리실험 (General Physics Experiment)

4 실험 이론 + - 직류전원 VS 교류전원 직류전압 V 전압실효치 Vrms t t DC 1.5 V AC 220 V , 60 Hz

5 실험 이론 교류전원을 공급하는 R-L-C 직렬 회로 IR IL IC R XC XL I V I : 교류 전류 저항에 걸리는 전압
Z : 임피던스 ( ≈ 교류 저항 ) R : 저항 XL : 유도 리액턴스 XC : 용량 리액턴스 저항에 걸리는 전압 유도코일에 걸리는 전압 축전기에 걸리는 전압 전체에 걸리는 전압 유도 리액턴스 XL XL = 2π × 진동수 × 인덕턴스 용량 리액턴스 XC

6 실험 이론 회전벡터 : 각 소자에서 교류 신호의 위상관계에 대한 벡터 해석 임피던스 Z : 교류회로의 저항 (단위: W) IL
IR IC R XC XL I V ※ 교류 회로에서 임피던스 계산은 직류 회로의 저항 계산과 같지 않다. 회전벡터 : 각 소자에서 교류 신호의 위상관계에 대한 벡터 해석 임피던스 Z : 교류회로의 저항 (단위: W)

7 실험 기구 주파수 발생기 : 교류 전원 장치 → 교류전원은 전압값이 시간에 따라 주기적으로 변한다. 진폭조절 파형 선택
진동수 조절 케이블 연결 진동수 범위 선택 일반물리실험 (General Physics Experiment)

8 실험 기구 오실로스코프 전원 Auto Run → 교류전원에서 만들어지는 교류파의 파형, 최대값, 실효치, 진동수 확인
Run/stop 최대값, 실효치, 진동수 케이블 연결

9 실험 방법 일반물리실험 (General Physics Experiment)

10 실험 요약 1. R-L-C 회로보드에 저항, 유도코일, 축전기를 연결 하고, 첨두치 20 V인 교류 전원을 공급한다.
일반물리실험 (General Physics Experiment)

11 실험 요약 2. 전류계로 전류실효치를 측정하고, 각 소자에 의한 전위차를 측정한다.
3. 각 소자와 교류전원의 주파수를 바꿔서 실험을 반복한다. 4. 측정된 임피던스와 주어진 값으로 계산된 임피던스를 비교한다. 일반물리실험 (General Physics Experiment)

12 실험 주의사항 회로에 너무 높은 전류가 흐르면 유도코일이 탈 우려가 있다.
실험에 필요한 주파수 발생기와 오실로스코프의 스위치를 제외하고 나머지는 Off 시킨다. 전압을 측정 시 멀티테스터의 높은 전압범위부터 측정을 시작한다. 회로를 다 구성한 후에 주파수 발생기와 오실로스코프의 전원을 켠다. 일반물리실험 (General Physics Experiment)

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