단상 교류 전력 측정 예비리포트

소개글

단상 교류 전력 측정 예비리포트에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험개요
2. 실험 원리 학습
2.1 직류전력
2.2 교류전력
2.2.1 피상전력
2.2.2 역률
2.2.3 유효전력
2.2.4 무효전력
2.3 전력벡터
2.4 시뮬레이션학습
3 실험 기기 및 부품
4 실험방법
4.1 전압계-전류계에 의한 전력측정
4.2 전력계에 의한 전력측정

본문내용

r’라고 쓰고 바라고 읽는다. 무효전력은 부하에 의해 소비되지 않는 전력이기 때문에 불필요한 전력처럼 보이지만, 부하를 움직이기 위해서는 그 부하에 필요한 분의 무효전력을 공급해야 한다.
2.3 전력 벡터
지금까지 알아본 세 전력벡터, 피상전력(S), 유효전력(P), 무효전력(Q)는 그림 4와 같이 직각 삼각형으로 표시할 수 있고, 다음 수식(11)의 관계를 갖는다.
(11)
그림 4. 전력 벡터도
2.4 시뮬레이션 학습
그림 5처럼 저항과 커패시턴스가 직렬로 연결되어 있는 단상 교류회로의 전원전압과 전류, 저항에 걸리는 전압을 PSpice를 이용하여 시뮬레이션한 결과가 그림 6에 나타나 있다. 단상 교류전원이 공급한 전력은 그림 7과 같다.
그림 5. 저항과 커패시턴스가 직렬로 연결된 단상 교류회로
그림 6. 단상 교류회로의 전원전압, 전류, 저항에 걸리는 전압
그림 7. 단상 교류회로의 전력
3. 실험 기기 및 부품
- AC 전압발생기(함수발생기)
- 디지털 멀티미터
- 단상 교류전력계(Ac power meter)
- 저항 : 100Ω (5[W])
- 커패시터 : 4.7㎌, 10㎌ (내전압 100[V])
4. 실험 방법
4.1 전압계 전류계에 의한 전력측정
① 멀티미터를 이용하여 100 저항의 값을 측정한 후에 표 1에 기록한다.
② 교류 전압발생기의 전원은 오프(OFF) 상태로 하고, 그림 8와 같이 100 저항과 4.7 커패시터를 직렬로 연결한다.
③ 교류 전압발생기의 전원을 켜고(ON), 출력전압 를 50V(또는 함수발생기 출력 전 압의 최대치, 주파수 60HZ)로 조정한 후, 100[] 저항에 걸리는 전압 와 전류 를 측정하여 표 1의 4.7 란에 기록한다. 교류 전압발생기의 전원을 오프 상태로 하고 커패시터를 회로와 분리한다.
④ , 및 I의 측정값을 이용하여 회로의 위상차, 역률, 유효전력 P와 피상전력 S를 계산하여 표 1의 4.7 란에 기록한다.
⑤ 교류 전압발생기의 전원을 오프 상태로 하고 100 저항과 10 커패시터를 직렬로 연결한다.
⑥ 교류 전압발생기의 전원을 켜고 교류 전압발생기의 출력전압 를 25V(또는 함수발 생기의 출력전압의 최대치의 1/2)로 조정한 후, 100 저항에 걸리는 전압 와 전 류 I를 측정하여 표 1의 10 란에 기록한다. 교류 전압발생기의 전원을 오프 상태로 하고 커패시터를 회로와 분리한다.
⑦ , 및 의 측정값을 이용하여 회로의 위상차, 역률, 유효전력 P와 피상전력 S를 계산하여 표 1의 10 란에 기록한다.
그림 8. 단상교류 전력측정 실험회로
4.2 전력계에 의한 전력측정
① 교류 전압발생기의 전원은 오프 상태로 하고 그림 9와 같이 100 저항과 4.7 커 패시터를 직렬로 연결한다.
② 교류 전압발생기의 전원을 켜고 교류 전압발생기의 출력전압 를 50V(또는 함수발 생기 출력 전압의 최대치, 주파수 60HZ)로 조정한 후, 전력계로 유효전력 P, 전압 , 전류 및 역률을 측정한다. 또한 멀티미터를 이용하여 100 저항에 걸리는 전 압 을 측정한다. 측정한 값을 표 2의 4.7 란에 기록한다. 교류 전압발생기의 전 원을 오프 상태로 하고 커패시턴스 4.7를 회로와 분리한다.
그림 9. 단상교류 전력측정(전력계 이용) 실험회로
③ 및 의 측정값을 이용하여 유효전력 P를 계산하고 , 을 이용하여 역률을 계산하여 표 2의 4.7 란에 기록한다.
④ 교류 전압발생기의 전원은 오프 상태로 하고 100 저항과 10 커패시터를 직렬 로 연결한다.
⑤ 교류 전압발생기의 전원을 켜고 교류 전압발생기의 출력전압 를 25V(또는 함수발 생기 출력 전압의 최대치의 1/2)로 조정한 후, 전력계로 유효전력 P, 전압 , 전류 I 및 역률을 측정한다. 또한 멀티미터를 이용하여 100 저항에 걸리는 전압 을 측 정한다. 측정한 값을 표 2의 10 란에 기록한다. 교류 전압발생기의 전원을 오프 상 태로 하고 커패시턴스 10를 회로와 분리한다.
⑥ 및 의 측정값을 이용하여 유효전력 P를 계산하고 , 을 이용하여 역률을 계산하여 표 2의 10 란에 기록한다.
참고 문헌 및 출처(예비보고서)
William H.hayt, Hayt의 회로이론 8th, pp.25~27, 477~478, 교보문고, 2013년
http://terms.naver.com/entry.nhn?docId=1982018&cid=42331&categoryId=42334 네이버 백과사전
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키워드

회로이론실험,   교류,   전력