[물리학실험 보고서 보고서] RLC 직류 예비
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작성일 19-11-18 16:52본문
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실험결과/물리
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설명
다. 즉,
Q(t) t
∫dQ/(Q - Cε) = - ∫(1/RC)dt
0 0
이다.
實驗 목적
축전기 및 인덕터에 직류 전압이 가해질 때 충, 방전되는 전압 및 인덕턴스 작용을 그래프로 관찰하고 전기용량 C와 인덕턴스 L값이 實驗값과 일치하는가를 확인한다.
축전기의 전하량 Q 는 전류 I 에 의해서 축적되므로
I(t) = dQ(t)/dt
이다.
理論
완전히 방전된(그림 1a) 즉, 충전된 전하량 Q = 0 인 축전기(전기들이 C)와 저항 R 을 직렬로 연결한 RC 직렬 회로에 직류전압 ε를 가하면, 가한 순간 t = 0 부터 회로에는 전류가 흐르고 축전기는 충전이 처음 된다 시간 t 에서의 전류의 크기를 I(t), 충전된 전하량을 Q(t) 라고 하면 키르히호프의 법칙은
ε= I(t)R + Q(t)/C
이다. 이 관계를 식(1)에 사용하면 식(1)은
dQ/dt = - (Q - Cε)/RC
의 시간 t 에 대한 전하량 Q 의 1차 미분방정식이 된다 이를 요약하면
dQ/(Q - Cε) = - (1/RC)dt
라고 쓸 수 있는데 이 등식은 모든 시간 t(≥0)에서 성립하므로, 시간 t = 0 로부터 t 까지 윗식의 양변을 각각 합한 것 사이에도 성립해야 한다. 즉, 직류 전원(전지)으로부터의 전위차 ε는 저항에 I(t)R, 축전기에 Q(t)/C 로 나뉘어 가해진다.