1. R-L-C 직렬공진
▣ 직렬공진이라 하면 전류의 흐름을 방해하는 리액터 성분과 전류를 축적하는 성분인 콘덴
서가 서로 같은 크기로 직렬로 연결되면 리액터와 콘덴서 간에 서로 전류를 충전방전을
계속하고 전력를 소비하지 않는 현상을 말한다.
▣ 직렬 공진 조건 : XL = Xc (VL = Vc)
▣ 전체 전압이 3[V]인데 유도성 리액턴스 전압과 용량성 리액턴스 전압이 5[V]가 나오는
특이한 현상이 발생한다. 이를 전압의 확대도라고 하는데 확대도는 5/3 로 나타낸다.
【 직렬공진 현상 】
가. 리액턴스 성분 = 0
나. 전체 임피던스 최소 : Z = R (임피던스 = 저항)
다. 전류는 최대가 되며 전압과 전류가 동상이 된다.
※ 임피던스가 최소가 되므로 전류는 최대가 되며 임피던스는 저항성분만 있게 되므로
전압과 전류의 위상이 동상이며 역률도 최대 "1"이 된다. (역률 cos Θ = R/Z = 1)
▣ RLC 직렬 공진의 특징은 다음과 같다.
▣ 공진주파수 : 허수부가 "0" 이 되는 주파수
▣ 공진주파수 : L과 C값이 같지 않더라도 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스는
주파수에 따라 변화하고 유도성 리액턴스는 주파수에 비례하고
용량성 리액턴스는 주파수에 반비례하므로 서로 같아지는 주파수를
찾을 수 있는데 이를 공진주파수라고 한다.
2. R-L-C 병렬회로
▣ R-L-C 병렬회로에 들어가기 전에 임피던스와 어드미턴스에 대해 알아 보자.
임피던스는 전류를 흐름을 방해하는 성분이고 이는 직렬회로 해석에 편리하다.
어드미턴스는 전류를 얼마나 잘 흐르게 하는지 나타내는 것으로 이는 병렬회로를
해석하기 위해 고안해 낸 개념이다.
가. 임피던스
▣ 임피던스는 전류의 흐름을 방해하는 성분으로 직렬회로 해석이 편리하다.
아래 그림과 같이 직렬회로에서는 합성임피던스는 각각의 임피던스를
단순 합산을 하면 되는데
병렬회로에서는 합성 임피던스의 계산은 복잡해지게 된다.
나. 어드미턴스
▣ 어드미턴스는 얼마나 전류를 잘 흐르게 하는가를 나타낸 것으로 병렬회로를 쉽게
분석하기 위해 도입한 개념이다. 어드미턴스는 임피던스의 역수이고 기호로는
임피던스의 Ω 를 거꾸로 쓰고, 모(Mho)로 읽는다. 아래 그림과 같이 어드미턴스는
직렬회로에서는 합성하기가 까다롭고 병렬회로에서는 쉽고 간단하다.
다. R-L-C 직렬회로에서 어드미턴스
▣ 어드미턴스는 임피던스의 역수이므로 어드미턴스를 알아 보기 전에 우선 R-L-C 직렬
회로에서 임피던스에 대해 알아 보자.
▣ 이제 R-L-C 직렬 회로에서 어드미턴스에 대해 알아보자.
어드미턴스는 임피던스의 역수이므로 임피던스값을 역수를 취해 구해보자.
라. R-L 병렬회로
▣ 병렬회로의 특징으로 전압은 일정하고 전류가 각 소자에 의해 분배된다.
전류가 저항(R)과 리액터(L)에 분배될 때 위상이 다르므로 합성 전류는
벡터합으로 구해야 된다.
▣ 병렬회로는 전류와 어드미턴스로 해석하고
▣ 직렬회로는 전압과 임피던스로 해석한다.
▣ R-L 직렬회로와 R-L 병렬회로는 서로 반대를 생각하면 된다.
⊙ 직렬회로에서는 전압이 분배되고, 병렬회로에서는 전류가 분배된다.
⊙ 직렬회로에서는 전류가 뒤진 전류가 흐르고 병렬회로에서는 앞선전류가 흐른다.
⊙ 벡터도 즉 피타고라스 삼각형도 서로 반대 방향을 향하고 있다.
※ 직렬과 병렬은 서로 반대이고 역수로 생각하면 쉽다.
▣ R - L 병렬회로에서 어드미턴스 Y를 구해 보자.
▣ 전류의 위상과 합성전류를 알아 보자.
▣ 전류의 크기와 역률에 대해 알아 보자.
▣ 전압과 전류의 위상
⊙ 전류가 전압보다 Θ 만큼 뒤진(늦은) 유도성 지상 전류가 흐름
'전기인이 되는 길 > 회로이론' 카테고리의 다른 글
| 교류전력 - 복소전력, 최대 전력 전송 조건 (0) | 2021.12.26 |
|---|---|
| 교류전력, 피상전력(Pa)과 역률(cos Θ) (0) | 2021.12.23 |
| R-L-C 교류회로, R-C 직렬회로 , R-L-C 직렬회로 (0) | 2021.12.22 |
| 교류 전력 (P : Power) (0) | 2021.12.21 |
| R-L-C 교류회로, R - L 만의 회로 (2) | 2021.12.18 |