14장 RLC회로

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전기 전자 통신 교육론
Chapter14. [ RLC circuit ]_[044571 곽덕규]
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RLC 직류회로에서 R / L / C 의 특성
병렬회로-교류(AC)란?
병렬회로-교류의 종류
병렬회로-사인파 발생원리
병렬회로-사인파 교류의 성질
병렬회로-구형파 교류의 성질
[ RLC circuit ]
1.RLC 직류회로에서 R / L / C 의 특성
•
저항 R은 직류, 교류에 관계없이 전류가 흐른다.
•
코일 L은 직류의 경우 도선과 같은 역할을 하며,
아무런 영향을 주지 못한다.
•
콘덴서C에 직류가 걸리는 경우 완전충전이 되어버리면,
더 이상 전류가 흐르지 못하게 된다.
따라서 콘덴서C는 충분한 시간(콘덴서의 크기에 따라 다양)이
흐르면, 콘덴서에 흐르는 전류가 0이 된다.
[ RLC circuit ]
2.RLC 교류회로
-교류(AC=Alternating Current)란?
•
크기와 방향이 주기적으로 바뀌는 전류/전압
•
교류의 대표적인 예,
①상용교류: 전력공급용 60Hz 전원
②고주파: 방송이나 무선통신용,
레이더 등에 사용되는 30KHz이상의
교류신호. 이들은 용도와 주파수가
달라도 진동파형이 규칙적인 사인파
<교류-크기와 방향변화>
[ RLC circuit ]
3.RLC 교류회로
-교류의 종류
•
파형 형태와 규칙성에 따라 분류
(a) 사인파
(b) 구형파
(c) 톱니파/삼각파
(d) 비정형파
[ RLC circuit ]
4.RLC 교류회로
-사인파 발생 원리
•
발전기의 원리도
: 사각권선(전기자)의 한변을 a,
반대쪽을 b라 하고 축을 중심으로
회전운동을 할때 변 a,b가 자속과
쇄교하면서 기전력 e가 발생된다.
[ RLC circuit ]
4.RLC 교류회로
-사인파 발생 원리
•
발전기의 원리도 (이어서..)
: 자속밀도와 길이는 이미 정해진 크기이고,
속도까지 일정하게 운동하고 있다면
Bℓv = 일정 = Vm
(기전력) e = Vm sinθ
•
즉, 발전기의 순시 기전력은
운동중인 전기자의 각도(θ)에 따라 결정
[ RLC circuit ]
4.RLC 교류회로
-사인파 발생 원리
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전기자가 기계적 각도 0˚에서 반시계방향으로출발하여 1회전
할때까지 발생되는 기전력
0[V] 출발 기전력 증가
90˚ 위치에서 최대 크기
감소되다가 180˚에서 Zero
270˚에서 (-)최대 크기
360˚에서 원위치(Zero)
-이 곡선이 사인삼각함수의
변화와 같기때문에
『사인파 교류』라고 한다.
[ RLC circuit ]
5.RLC 교류회로
-사인파 교류의 성질
1. 코일은 인덕턴스를 가진 부품이고,
콘덴서는 정전용량을 가진 부품의
명칭이다.
2. 주파수가 높아질수록 콘덴서의 용량 리
액턴스가 작아지고 전류는 잘 흐른다.
용량 리액턴스 Xc=1/2πfC
3. 콘덴서를 통과하는 전류는 전압에 비해
90˚ 앞서간다.
4. 콘덴서는 교류는 통과, 직류는 차단한다.
[ RLC circuit ]
5.RLC 교류회로
-사인파 교류의 성질
5. 주파수가 높아질수록 코일의 유도 리
액턴스가 커지고 전류는 흐르기 힘들다.
유도리액턴스 XL=2πfL
6. 코일을 흐르는 전류는 전압에 비해 위상이
90˚ 느려진다.
7. 저항은 교류와 직류에 대해 동일한 작용을한다.
8. 인덕턴스와 정전용량은 정 반대의 전기적
특성을 가진다
(+jXL) , (-jXC)
9. 코일과 콘덴서를 함께 사용하면 합성 리액
턴스는 서로 상쇄되어 작아진다.
10. 코일과 콘덴서의 이랙턴스가 정확히 일치
하면 합성 리액턴스는 0이되어 전류가
최대로 흐르는 공진상태가 된다.
[ RLC circuit ]
6.RLC 교류회로
-구형파 교류의 성질
•
구형파는 언뜻 보아 직류의 모양을 하고 있지만 기본 주파수보
다 정수배 높은 수많은 사인파들의 합성체이다.(= 고조파)
그리고 이런 구형파를 공진회로에 통과
시키면 수많은 고조파중에서 하나의
사인파 교류만 얻을 수 있다.
[ RLC circuit ]
6.RLC 교류회로
-구형파 교류의 성질
•
직렬/ 병렬 공진회로
- 직렬: 공진임피던스 최소/ 전원전류 최대
- 병렬: 공진임피던스 최대/ 전원전류 최소(L-C순환전류는 최대)
전기 전자 통신 교육론
[ RLC circuit ]
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