전자일기

지금까지 공진 현상은 쓸모없는 호기심이거나 기껏해야 피해야 할 귀찮은 일로 보입니다(특히 직렬 공진이 AC 전압원에 단락을 일으키는 경우!). 그러나 사실은 그렇지 않습니다. 공진은 다양한 응용 분야에서 사용되는 반응성 AC 회로의 매우 귀중한 특성입니다. 공진의 한 가지 용도는 AC 신호를 생성하도록 설계된 회로에서 안정적인 주파수 조건을 확립하는 것입니다. 일반적으로 병렬(탱크) 회로가 이 목적으로 사용되며, 커패시터와 인덕터가 직접 연결되어 서로 에너지를 교환합니다. 진자를 사용하여 시계 메커니즘의 진동 주파수를 안정화할 수 있는 것처럼 탱크 회로를 사용하여 AC 발진기 회로의 전기적 주파수를 안정화할 수 있습니다. 앞서 언급했듯이 탱크 회로에서 설정하는 주파수는 L과 C의 값에만 의존하며 진동에 ..

유사한 효과가 직렬 유도/용량 회로에서 발생합니다. 공진 상태에 도달하면(용량 및 유도 리액턴스가 동일함) 두 임피던스가 서로 상쇄되고 총 임피던스가 0으로 떨어집니다! 예: 간단한 직렬 공진 회로.  공진 주파수 159.155Hz에서 총 직렬 임피던스가 0Ω이면 공진 시 AC 전원에 단락 회로가 발생합니다 . 위에 그린 회로에서는 좋지 않습니다.커패시터와 인덕터에 직렬로 작은 저항 ( 아래 그림)을 추가하여 최대 회로 전류를 어느 정도 제한하고, 동일한 주파수 범위에서 다른 SPICE 분석을 수행하겠습니다. SPICE에 적합한 직렬 공진 회로. 직렬 lc 회로 v1 1 0 ac 1 sin r1 1 2 1 씨1 2 3 10유 l1 3 0 100m .ac 린 20 100 200 .플롯 ac i(v1) .끝..

탱크 회로의 공명캐패시터 와 인덕터 의 리액턴스가 서로 같을 때 탱크 회로에서 공진 상태가 발생합니다 . 유도 리액턴스는 주파수가 증가함에 따라 증가하고 용량 리액턴스는 주파수가 증가함에 따라 감소하기 때문에 이 두 리액턴스가 같은 주파수는 단 하나뿐입니다. 예: 간단한 병렬 공진 회로(탱크 회로). 위의 회로에서 우리는 10 µF 커패시터와 100 mH 인덕터를 가지고 있습니다. 우리는 주어진 주파수에서 각각의 리액턴스를 결정하는 방정식을 알고 있고, 두 리액턴스가 서로 같은 지점을 찾고 있기 때문에, 우리는 두 리액턴스 공식을 서로 같게 설정하고 주파수를 대수적으로 풀 수 있습니다.  이제 우리는 탱크 회로의 공진 주파수를 알려주는 공식을 얻었습니다. 헨리 단위의 인덕턴스(L)와 패럿 단위의 커패시턴..

커패시터는 전기장의 형태로 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 전기적으로 전위로 나타냅니다: 정전압 . 인덕터는 자기장의 형태로 에너지를 저장하고, 저장된 에너지를 전자의 운동으로 전기적으로 나타냅니다: 전류 .커패시터와 인덕터는 동일한 반응성 동전의 반대편으로, 보완 모드에서 에너지를 저장하고 방출합니다. 이 두 가지 유형의 반응성 구성 요소가 직접 연결되면 에너지를 저장하려는 보완적 경향으로 인해 특이한 결과가 발생합니다.커패시터나 인덕터 중 하나가 충전된 상태에서 시작하면 두 구성 요소는 서로 에너지를 교환하여 자체적인 AC 전압 및 전류 주기를 생성합니다.두 구성 요소 모두에 갑자기 전압이 인가되었다고 가정하면(예를 들어, 잠시 연결된 배터리에서) 커패시터는 매우 빠르게 충전되고 인덕터는 전류의 ..

전력(P) 계산을 제외하고 모든 AC 회로 계산은 DC 회로 계산과 동일한 일반 원칙을 기반으로 합니다. 유일하게 중요한 차이점은 AC 계산은 복소수를 사용하는 반면 DC 계산은 스칼라수를 사용한다는 사실입니다.옴의 법칙 , 키르히호프의 법칙 , 심지어 DC에서 배운 네트워크 정리조차도 전압, 전류, 임피던스가 모두 복소수로 표현되는 AC에도 여전히 적용됩니다.DC 회로에 적용되는 동일한 문제 해결 전략이 AC에도 적용됩니다. 단, AC의 경우 휴대용 멀티미터 로 등록할 수 없는 위상 각도로 인해 작업이 더 어려울 수 있습니다 .전력은 전혀 다른 주제이며 이 책의 별도 장에서 다룰 것입니다. 반응성 회로의 전력은 저항기처럼 소모되는 것이 아니라 흡수되고 방출되기 때문에 수학적 처리를 위해서는 삼각법을 더..

전도도란 무엇인가?DC 회로를 연구할 때 전기학을 전공하는 학생은 저항의 반대를 의미하는 용어인 컨덕턴스를 접하게 됩니다. 이는 병렬 저항 에 대한 수학 공식을 탐구할 때 유용한 용어입니다 . R parallel = 1 / (1/R 1 + 1/R 2 + . . . 1/R n ).회로에 병렬 구성 요소가 더 많아질수록 감소하는 저항과 달리 전도도는 단순히 더해집니다. 수학적으로 전도도는 저항의 역수이며, "병렬 저항 공식"의 각 1/R 항은 실제로 전도도입니다." 저항 " 이라는 용어는 회로에서 흐르는 전자에 대한 저항의 양을 나타내는 반면, "전도도"는 전자가 흐를 수 있는 용이성을 나타냅니다. 저항은 회로가 전류에 얼마나 저항하는지를 측정하는 반면, 전도도는 회로가 전류를 얼마나 전도하는지를 측정하는 ..

이제 직렬 및 병렬 AC 회로 분석이 DC 회로 분석과 근본적으로 다르지 않다는 것을 알았으므로 , 직렬-병렬 분석도 전압, 전류 및 임피던스를 나타내는 데 스칼라 대신 복소수를 사용한다는 점에서 동일하다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 예를 들어 이 직렬-병렬 회로를 살펴보겠습니다. 직렬-병렬 R, L, C 회로의 예. 평소와 마찬가지로 첫 번째 업무는 AC 전원의 주파수를 기반으로 모든 구성 요소에 대한 임피던스(Z) 값을 결정하는 것입니다. 이를 위해 먼저 모든 인덕터 와 커패시터 에 대한 리액턴스(X) 값을 결정한 다음 리액턴스(X)와 저항(R) 수치를 적절한 임피던스(Z) 형태로 변환해야 합니다.   이제 우리는 테이블에 초기값을 설정할 수 있습니다.  직렬-병렬 조합 회로이므로 여러 단계로 전체..

직렬 회로 에서 동일한 구성 요소를 가져와 간단한 예제 회로의 병렬 구성 으로 재배열할 수 있습니다. 예시 R, L, C 병렬 회로. 병렬 구성 요소의 임피던스이러한 구성 요소가 직렬이 아닌 병렬로 연결된다는 사실은 이제 개별 임피던스에 전혀 영향을 미치지 않습니다. 전원 공급 장치가 이전과 동일한 주파수인 한 유도성 및 용량성 리액턴스는 전혀 변경되지 않습니다. 예시: R, L, C는 임피던스가 구성 요소 값을 대체한 병렬 회로입니다. 모든 구성 요소 값을 임피던스(Z)로 표현하면 분석 표를 설정하고 마지막 예제 문제에서와 같은 방식으로 진행할 수 있습니다. 다만 이번에는 직렬 회로 대신 병렬 회로 규칙을 따릅니다.  병렬 회로의 모든 구성 요소에 전압이 동등하게 공유된다는 것을 알고 있으므로 총 전압..

다음의 예제 회로를 가져와 분석해 보겠습니다. 예제 시리즈 R, L, C 회로. 리액턴스에 대한 해결책첫 번째 단계는 인덕터 와 커패시터 의 리액턴스(옴)를 결정하는 것입니다 .  다음 단계는 모든 저항과 리액턴스를 수학적으로 일반적인 형태인 임피던스로 표현하는 것입니다. (아래 그림)유도성 리액턴스는 양의 허수 임피던스(또는 +90°에서의 임피던스)로 변환되고, 용량성 리액턴스는 음의 허수 임피던스(-90°에서의 임피던스)로 변환된다는 점을 기억하세요. 물론 저항은 여전히 ​​순전히 "실제" 임피던스(0°의 극각)로 간주됩니다.  구성 요소 값을 임피던스로 대체한 R, L, C 시리즈 회로의 예입니다. 결과 표로 정리:이제 전류에 대한 모든 반대의 양이 공통적인 복소수 형식(저항이나 리액턴스가 아닌 임..

동일한 AC 회로에 연결된 저항기 , 인덕터 , 커패시터 의 효과를 알아보기에 앞서 , 몇 가지 기본 용어와 사실을 간략히 살펴보겠습니다.저항이것은 본질적으로 전류 흐름에 대한 마찰 입니다. 이것은 모든 도체에 어느 정도 존재합니다( 초전도체 제외 !). 특히 저항기에 존재합니다. 교류가 저항을 통과할 때 전류와 동상인 전압 강하가 발생합니다. 저항은 수학적으로 문자 "R"로 표시되며 옴(Ω) 단위로 측정됩니다.유도 저항이것은 본질적으로 전류 흐름에 대한 관성 입니다 . 이것은 인가된 전압 또는 전류에 비례하여 전기장 또는 자기장이 발생하는 모든 곳에 존재하지만, 특히 커패시터와 인덕터에 존재합니다.교류 전류가 순수 리액턴스를 통과할 때, 전류와 90° 위상이 다른 전압 강하가 발생합니다. 리액턴스는 수..