직류(7)
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수동소자 R, L, C 고찰 -1
전류의 흐름을 방해하는 소자가 직류에서는 R(저항)만 고려되는데 교류에서는 R외에 인덕턴스(L)와 캐패시턴스(C)를 추가로 고려해야 합니다 일단, 저항 R은 직류, 교류에 관계없이 단순히 열로써 에너지를 소비하므로 특별히 달라지지 않습니다 하지만 인덕터와 캐패시터(커패시터)라는 소자는 교류에서 전류의 흐름을 왜곡하므로 회로를 구성하는데 대단히 중요하고, 교류를 다루는 한 항상 고려해야 합니다 R, L, C에 대한 기본 성질을 알아보겠습니다 저항, 인덕터, 코일에 걸리는 전압은 V에 해당 소자의 기호를 작은 글자체로 표시했습니다 1) 저항 R이 하는 일 전기가 저항을 통과하면 열이 발생하면서(격자구조 통과하면서 전자의 충돌 발생) 에너지를 소모합니다 일 W는 전력(P) x 시간(t) [J]이므로 (특정한 ..
2022.10.18 -
교류의 표현 3 - 순시값, 실효값, 평균값
이번은 실효값에 대해 알아봅니다 실효값이란 동일한 저항에서 일정한 시간동안 직류와 교류를 흘렸을 때 각 저항에서 발생하는 열량이 같음을 확인하고, 이때의 교류를 직류로 환산한 값입니다 쉽게 말해, 수조 두 개를 준비해 똑 같은 온도의 물을 채웁니다 그래고 각 수조 안에 동일한 크기의 저항을 넣고 일정시간 한쪽은 직류를 흘리면서 온도를 재고 나머지는 교류를 흘려주며 온도를 재어 봅니다 그래서 직류의 온도계와 똑 같은 온도를 보이는 교류가 나올 때까지 여러 번 반복하면 직류와 동일한 열량을 내는 교류를 찾을 수 있게 됩니다 일정한 시간 T가 흘렀을 때, 직류와 교류의 열량이 같다면, 즉, 전력에 시간을 곱하면 에너지가 되고.. 직류와 교류로 이용한 에너지는 같습니다 직류 전력 x 시간 = 교류전력 x 시간 ..
2022.09.27 -
교류 vs 직류 개념잡기
지금까지는 직류에 대하여 저항의 직렬, 병렬 연결 및 회로 구성을 알아보았습니다 교류는 직류보다 조금 더 복잡한 개념을 가집니다 직류와 비교하면서 차근 차근 살펴보겠습니다 일단 그림의 빨간 점들은 전기 도선 안의 전자들을 표시한 것입니다 사실 구리원자에는 전자들이 수십개씩 있습니다.. 이 중 몇 개가 각 원자의 전자궤도의 최 외곽에서 열(?) 에너지를 받아 자유전자로 풀려 구리선 안을 돌아다닐 수 있게 됩니다. 이러한 자유전자를 빨간 점으로 표시한 것이며, 구리원자에 잡혀있는 원자들은 전기적인 역할이 없고, 자유전자들만이 전류를 움직이는데 기여합니다 도선 안에는 실온에서 전자들이 수없이 많습니다 (원자들이 +라고 할 때 전자들은 -로 둘을 합하면 0으로 중성인 상태이며 온도가 떨어질수록 전자들의 숫자..
2022.09.26 -
직류회로 정리, 문제-5
이번에는 수학적인 내용이 들어가므로 부담스러울 수 있겠습니다만 이러한 문제들이 있다는 정도만 알아도 좋기에 다뤄봅니다 문제 1) 아래 회로에서 10옴의 저항을 통과하는 전류 I가 최소가 되는 저항 r의 크기를 구하시요 60옴의 저항은 10옴에서 오는 전선이 어디에 연결되는가에 따라 윗쪽으로 60-r의 저항이 되고 아랫쪽으로 r의 저항이 되는 구조입니다 (이렇게 저항을 바꿀 수 있는 것을 가변저항이라고 부르고, 10옴에서 오는 전선의 끝이 60옴 저항의 맨 윗부분부터 아랫 부분까지 어디든 연결될 때 저항의 길이가 차이가 나므로 연결된 위 아래 부분의 저항 값이 각각 변하게 됩니다) 따라서 병렬연결된 저항이 되며, 이 병렬저항의 합성저항이 최대가 되면 10옴 저항을 통과하는 전류는 최소가 됩니다 병렬연결..
2022.09.25 -
직류회로 정리, 문제-4
연속적으로 저항이 직렬 및 병렬로 연결된 문제들입니다 풀이가 복잡해 보이지만 패턴이 하나라 연습하면 크게 어렵지 않습니다 문제1) 아래 그림의 회로에서 a노드에 인가되는 전압의 크기를 구하시오 이러한 문제들은 맨 오른쪽부터 왼쪽으로 합성저항을 정리하면서 올라오면 해결된다 맨 오른쪽 그림을 잘라서 생각해 봅니다 b노드와 접지 사이에는 20Ω과 (10 + 10)Ω 저항이 병렬로 연결되어 있습니다 따라서 b노드와 접지 사이 합성저항은 20X20 / (20+20) = 400 / 40 = 10 Ω 따라서 위 블록 전체는 10 Ω 저항 하나로 표시될 수 있습니다 이러한 이유로 c노드부터 우측 회로 전체를 아래와 같이 그릴 수 있으며 b노드 이하는 10 Ω 저항 하나로 표시됩니다 c노드부터 우측 회로 전체도 그..
2022.09.24 -
직류회로 정리, 문제-3
문제1) 정격 600W 전열기에 정격전압의 90%를 인가하면 전력은 몇W가 되나? 정격전압의 90%라고 했으므로, 전압과 저항으로 구성된 식을 이용하면, = 600 W 정격전압의 90%를 인가시 전력 P'는 0.9V를 가했으므로 P' = (0.9V) (0.9V) / R = 0.81 (VV /R) 이고, 위에서 VV /R = 600 이므로 P' = 0.81 X 600 = 486 W 문제2) 정격전압에서 1kW 전력을 소비하는 저항에 정격의 60% 전압을 가하면 전력은? 정격전압의 60%라고 했으므로, 전압과 저항으로 구성된 식을 이용하면, = 1000 W 정격전압의 60% 인가시 전력 P'는 0.6V를 가한 것이므로 P' = (0.6V)(0.6V) / R = 0.36 (VV / R) 위에서 VV/R =..
2022.09.24