전자일기

지금까지 우리는 AC 전압이 극성이 번갈아가고 AC 전류가 방향이 번갈아가고 있다는 것을 알고 있습니다. 또한 AC가 다양한 방식으로 번갈아가며 나타날 수 있다는 것을 알고 있으며, 시간에 따른 번갈아가기를 추적하여 "파형"으로 표시할 수 있습니다.우리는 파동이 반복되기 전에 진화하는 데 걸리는 시간(주기)을 측정하여 교대 속도를 측정할 수 있으며, 이를 단위 시간당 사이클 또는 "주파수"로 표현할 수 있습니다. 음악에서 주파수는 피치 와 동일하며 , 피치는 한 음을 다른 음과 구별하는 필수 속성입니다.그러나 AC 양이 얼마나 크거나 작은지 표현하려고 하면 측정 문제에 부딪힙니다. 전압과 전류 양이 일반적으로 안정적인 DC에서는 회로의 어느 부분에서 얼마나 많은 전압이나 전류가 있는지 표현하는 데 어려움..

교류 발전기가 AC 전압을 생성할 때 전압은 시간이 지남에 따라 극성을 전환하지만 매우 특별한 방식으로 전환됩니다. 시간에 따라 그래프로 표시하면 교류 발전기에서 교류 극성의 이 전압이 추적하는 "파동"은 사인파라고 하는 독특한 모양을 갖습니다. 아래 그림시간에 따른 AC 전압의 그래프(사인파). 전기 기계식 교류 발전기의 전압 플롯에서 한 극성에서 다른 극성으로의 변화는 매끄럽고, 전압 레벨은 0("크로스오버") 지점에서 가장 빠르게 변하고 피크에서 가장 느리게 변합니다. 수평 범위 0~360도에 걸쳐 "사인"의 삼각 함수를 그래프로 표시하면 아래 표와 정확히 동일한 패턴을 찾을 수 있습니다. 삼각함수의 "사인" 함수. 각도(°)사인(각도)파도각도(°)사인(각도)파도00.0000영1800.0000영15..

전기학을 전공하는 대부분의 학생들은 직류 (DC) 로 공부를 시작합니다 . 직류는 일정한 방향으로 흐르거나 일정한 극성을 가진 전압을 갖는 전기입니다.DC는 배터리(양극과 음극이 명확히 구분되어 있음)로 생성되는 전기의 종류이거나, 특정 유형의 물질을 서로 문지르면서 생성되는 전하의 종류입니다.교류 전류 대 직류 전류DC는 유용하고 이해하기 쉽지만, 사용되는 유일한 "종류"의 전기는 아닙니다. 특정 전기원(특히 회전 전기기계 발전기)은 자연스럽게 극성이 번갈아 가며 전압을 생성하여 시간이 지남에 따라 양전하와 음전하가 반전됩니다.전압 스위칭 극성 또는 전류 스위칭 방향 앞뒤로 이러한 "종류"의 전기를 교류(AC)라고 합니다.  직류 vs 교류 익숙한 배터리 기호는 모든 DC 전압원을 나타내는 일반적인 기..

때때로 반응성 회로가 미리 정해진 값에 도달하는 데 걸리는 시간을 결정해야 합니다. 이는 특히 RC 또는 L/R 회로를 설계하여 정확한 타이밍 기능을 수행하는 경우에 해당합니다. 이를 계산하려면 "범용 시간 상수 공식"을 수정해야 합니다. 원래 공식은 다음과 같습니다.  Universal Time Constant를 사용하여 시간 계산하지만 우리는 변화량이 아니라 시간을 풀고 싶습니다. 이를 위해 우리는 공식을 대수적으로 조작하여 등호의 한쪽에는 시간이 단독으로 있고 다른 쪽에는 나머지가 모두 있도록 합니다.  시간 상수 항 바로 오른쪽에 있는 ln 지정 은 자연 로그 함수입니다. e 의 거듭제곱을 취하는 것과 정확히 반대입니다 . 사실, 두 함수(e의 거듭제곱과 자연 로그)는 다음과 같이 관련될 수 있습..

지금까지 본 간단한 직렬 구성 보다 더 복잡한 회로를 마주치면 어떻게 해야 할까요 ? 이 회로를 예로 들어보겠습니다.  간단한 시간 상수 공식(τ=RC)은 커패시터에 연결된 간단한 직렬 저항을 기반으로 합니다. 이와 관련하여 유도 회로의 시간 상수 공식(τ=L/R)도 간단한 직렬 저항의 가정을 기반으로 합니다. 그렇다면 저항이 커패시터(또는 인덕터)와 직렬-병렬 방식으로 연결된 이러한 상황에서 무엇을 할 수 있을까요?테브난의 정리답은 네트워크 분석에 대한 우리의 연구에서 나옵니다. 테브난 정리는 몇 가지 간단한 단계를 통해 모든 선형 회로를 하나의 전압원, 하나의 직렬 저항, 하나의 부하 구성 요소로 축소할 수 있다고 말합니다 . 테브난 정리를 여기의 시나리오에 적용하기 위해, 우리는 반응성 구성 요소(..

전압과 전류의 시작 값이 완전히 "방전된" 상태와 다를 때 DC 반응성 회로를 분석해야 할 상황이 있습니다. 즉, 커패시터는 0 볼트에서 시작하는 대신 부분적으로 충전된 상태에서 시작할 수 있으며, 인덕터는 지금까지 가정했던 0 대신 이미 어느 정도 전류가 흐른 상태에서 시작할 수 있습니다.스위치를 열어두고 스위치를 닫은 상태에서 마무리하는 다음 회로를 예로 들어보겠습니다.  이것은 유도 회로이므로 전류 의 시작 및 종료 값을 결정하여 분석을 시작하겠습니다 . 이 단계는 유도 회로를 분석할 때 매우 중요합니다. 시작 및 종료 전압은 전류를 결정한 후에만 알 수 있기 때문입니다! 스위치가 열려 있을 때(시작 조건) 총( 직렬 ) 저항은 3Ω이며, 이는 회로의 최종 전류를 5암페어로 제한합니다.  따라서 스..

L/R 시간 상수에 대해 알아보기전자공학을 처음 공부하는 학생들에게는 유도 회로의 시간 상수 계산이 용량 회로의 시간 상수 계산과 다른 이유가 종종 의아하게 여겨진다. 저항-커패시터 회로의 경우 시간 상수(초)는 저항(옴)과 커패시턴스(패럿)의 곱(곱셈)에서 계산된다: τ=RC.그러나 저항기-인덕터 회로의 경우 시간 상수는 헨리 단위의 인덕턴스를 옴 단위의 저항으로 나눈 몫(나누기)으로 계산됩니다: τ=L/R.계산의 이러한 차이는 과도 회로 응답의 정성적 분석 에 큰 영향을 미칩니다 . 저항-커패시터 회로는 낮은 저항에서 더 빨리 반응하고 높은 저항에서 더 느리게 반응합니다. 저항-인덕터 회로는 그 반대로 높은 저항에서 더 빨리 반응하고 낮은 저항에서 더 느리게 반응합니다.용량성 회로는 새로운 학생에게는..

시간 경과에 따른 무효 DC 회로의 모든 값을 계산하는 확실한 방법이 있습니다.반응성 DC 회로의 값 계산첫 번째 단계는 커패시터나 인덕터가 변화에 반대하는 양에 대한 시작 값과 최종 값을 식별하는 것입니다. 즉, 반응성 구성 요소가 일정하게 유지하려고 하는 양입니다. 커패시터 의 경우 이 양은 전압 이고 인덕터 의 경우 이 양은 전류 입니다 . 회로의 스위치가 닫히거나 열리면 반응성 구성 요소는 스위치 전환 전과 동일한 수준으로 해당 양을 유지하려고 하므로 해당 값이 "시작" 값으로 사용됩니다.이 양의 최종 값은 무한한 시간 후에 그 양이 될 것입니다. 이는 커패시터가 개방 회로인 것처럼 용량성 회로를 분석하고, 인덕터가 단락 회로인 것처럼 유도성 회로를 분석하여 결정할 수 있습니다. 왜냐하면 이러한 ..

인덕터는 커패시터와 정반대의 특성을 가지고 있습니다. 커패시터가 전기장 (두 판 사이의 전압에 의해 생성됨)에 에너지를 저장하는 반면, 인덕터는 자기장(와이어를 통한 전류에 의해 생성됨)에 에너지를 저장합니다 . 따라서 커패시터에 저장된 에너지는 단자  에 걸쳐 일정한 전압을 유지하려고 하는 반면, 인덕터에 저장된 에너지는 권선을 통해 일정한 전류를 유지하려고 합니다.이 때문에 인덕터는 전류의 변화에 ​​반대하고 전압의 변화에 ​​반대하는 커패시터와 정확히 반대로 작동합니다. 완전히 방전된 인덕터(자기장 없음)는 전류가 0이고 전압 소스에 연결되면 처음에는 개방 회로로 작동하여(전류를 0으로 유지하려고 하기 때문에) 리드에서 최대 전압을 떨어뜨립니다.시간이 지남에 따라 인덕터의 전류는 회로에서 허용하는 ..

커패시터는 전기장 의 형태로 에너지를 저장하기 때문에 작은 2차 전지처럼 작동하여 전기 에너지를 저장하고 방출할 수 있습니다. 완전히 방전된 커패시터는 단자에 0볼트를 유지하고 충전된 커패시터는 배터리처럼 단자에 일정한 양의 전압을 유지합니다.커패시터가 다른 전압원이 있는 회로에 배치되면, 2차 전지가 발전기에 연결되면 충전되는 것처럼, 그 전압원에서 에너지를 흡수합니다. 단자 전압이 0인 완전히 방전된 커패시터는 전압원에 연결되면 처음에는 단락 회로로 작용하여 충전을 시작하면서 최대 전류를 끌어옵니다.시간이 지남에 따라 커패시터의 단자 전압은 소스에서 인가된 전압에 맞게 상승하고 커패시터를 통과하는 전류는 그에 따라 감소합니다. 커패시터가 소스의 전체 전압에 도달하면 전류를 끌어오지 않고 본질적으로 개..