교류의 표현 12 - 복소수의 연산, 기초

2022. 10. 11. 12:23카테고리 없음

복소수를 연산할 때 더하고 빼기는 실수와 허수로 따로따로 계산하면 되며,

곱하고 나누기는 극형식으로 연산해야 편리합니다

 

복소수 AB가 다음과 같을 때

A = a + jb = Aθ1, 

B= c + jd = Bθ2

 

더하고 빼기는

A ± B = (a + jb) ± (c + jd) = (a ± c) + j(b ± d)

 

곱하기는

나누기는 다음과 같이 분모의 켤레(공액)복소수를 곱해서 단순화 하여 계산합니다

하지만 복잡하므로,

곱과 나눔은 더 간편하게 절대값만 곱하고 나눈 후 각도를 더하고 빼면 됩니다

A X B =  (Aθ1) X (B∠θ2) = AB∠(θ1+θ2)

A / B =  (Aθ1) / (B∠θ2) = A/B ∠(θ1-θ2)

 

위와 같이 정현파를 계산하면 쉽기 때문에 복소수와 극형식을 이용하는 것입니다

 

참고로 A, B굵은체는 벡터(복소수)를 표시합니다

 

예제를 풀면서 좀 더 깊이 이해해보겠습니다

A = 3 + j4 ,  B= 6 + j8

A와 B 벡터를 가/감/승/제(더하고 빼고 곱하고 나누기) 해 보십시요

 

A + B = (3 + j4) + (6 + j8) = 9 + j12 = 15∠53.13

A - B = (3 + j4) - (6 + j8) = -3 - j4 = 5∠-126.9

A × B =  (3 + j4) × (6 + j8) = 18 + j24 + j24 - 32 = 14 + j48 = 50∠106.26

A ÷ B =  (3 + j4) ÷ (6 + j8) = ... = 1/2∠0

 

요즘의 계산기는 복소수 계산도 쉽지만.. 극좌표로 바꾸어 계산기를 사용합니다

A = 3 + j4 = 5tan^(-1)⁡(4/3) = 5∠53.13

B = 6 + j8 = 10tan^(-1)⁡(8/6) = 10∠53.13

A/B = 5/10 ∠(53.13-53.13) = 0.5