교류 R-L-C 병렬 회로, R-L-C 병렬 공진

1. 교류 R-L-C 병렬 회로

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▣ 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.

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가. 임피던스

▣ 임피던스는 전류의 흐름을 방해하는 성분으로 직렬회로 해석이 편리하다. 아래 그림과 같이 직렬회로에서는 합성 임피

     는 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.

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▣ R - L 병렬회로에서 어드미턴스 Y를 구해 보자.

 

▣ 전류의 #위상과 #합성전류 를 알아 보자.

 

▣ 전류의 크기와 역률에 대해 알아 보자.

 

▣ 전압과 전류의 #위상

  ⊙ 전류가 전압보다 Θ 만큼 뒤진(늦은) #유도성 #지상 #전류 가 흐름

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2. R-L-C 병렬 공진

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가. #리액턴스 성분 = 최대

나. 전체 #임피던스 최소 : Z = 최대 (리액턴스 = 최대)

  ※ 임피던스가 최대가 되므로 전류는 최소가 되며 역률도 최소가 된다.

     ▣ R-L-C #병렬회로 에서 어드미턴스 Y는 다음과 같다.​

이와 같이 어드미턴스가 최소 즉, 임피던스가 최대가 되는 상태를 병렬공진 (Parallel Resonance)라고 한다.

 

① 공진 #주파수

② 공진 #임피던스 와 #공진 #어드미턴스​

③ #선택도

【 출제 예상 문제 】

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1. 저항 R과 유도 리액턴스 XL이 병렬 접속된 회로의 역률은 ? ④​

2. 교류 회로에서 8[Ω]의 저항과 6[Ω]의 유도 리액턴스가 병렬로 연결되었다. 역률은 ? ③

   ① 0.4                ② 0.5                   ③ 0.6                           ④ 0.8​

3. 저항 10[Ω], #유도성 #리액턴스 8[Ω], 용량성 리액턴스 20[Ω]이 병렬로 접속된 회로에 80[V]의 교류 전압을 가할 때

    흐르는 전전류는 몇 [A]인가 ? ③

   ① 20                ② 15                   ③ 10                        ④ 5

[해설] RLC 병렬회로에서 전류​

4. R=15[Ω], XL=12[Ω], Xc=30[Ω] 이 병렬로 된 회로에 120[V]의 교류 전압을 가하면 전원에 흐르는

    전류 [A]와 역률[%]은 ? ④

   ① 22, 85                     ② 22, 80                       ③ 22, 60                        ④ 10, 80

[해설] RLC 병렬회로의 전류와 역률​

5. 저항 4[Ω]과 유도리액턴스 3[Ω]이 병렬로 접속된 회로의 임피던스는 몇 [Ω]인가 ? ②

   ① 1.2                     ② 2.4                           ③ 3.6                          ④ 5.0

[해설] R-L #병렬회로 의 #임피던스​

6. #저항 R과 #용량성 #리액턴스 Xc가 #병렬 로 접속된 #회로 의 #역률 은 ?