주파수와 reactor, condenser의 관계

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주파수와 reactor, condenser의 관계에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 주파수와 reactor, condenser의 관계
1) 직렬 RLC회로의 공진 주파수
2) 직렬 공진회로의 특징
3) Q와 주파수 응답
4) 높은 Q 회로의 공진 주파수
5) 총전류
6) 주파수 응답
7) 임피던스

2. 정전유도현상
1) 정전 유도 현상이란?
2) 정전기 유도 실험
3) 특고압 송전선로 부근 정전유도(靜電誘導)

본문내용

시 전류를 구하기 위하여 사용한다. 인덕터의 과 은 회로의 특성 Q를 결성한다. Q는
와 같다.
Q는 공진주파수에서 L과 C에 걸린 전압의 상승분을 결정한다. L에 걸린 전압은
이며 회로의 저항이 인덕터의 내부저항 이라면,
이다. 공진시 이므로
이다. Q>1이면 중요한 특성을 갖는다. 즉 Q>1이면 과 는 인가전압보다 크며 Q가 증가하면 전압이득도 증가한다. 이것이 전압이득의 첫 번째 예이다.
회로의 Q는 직렬공진회로의 주파수 응답을 구할 때도 중요하다. 주파수응답특성은 진폭이 일정하고 공진주파수와 공진주파수 좌우측의 주파수를 갖는 전압을 인가하여 결정한다. L과 C에 걸린 전압을 측정하고 주파수와 와 그리고 의 관계를 도시하면 주파수응답특성을 얻을 수 있다.
(4) 높은 Q 회로의 공진 주파수
그림의 회로는 C와 L을 병렬연결한 회로이며 은 인덕터의 내부저항이다. 이 회로의 Q는 매우 크다고 가정한다. 또한 커패시터의 저항과 회로의 연결도선의 저항은 무시한다.
일 때의 주파수에서 높은 Q값을 갖는 병렬회로는 공진되며 이는 직렬회로의 조건과 유사하다. 병렬회로에서는 또 다른 공진조건이 있다. 즉, 병렬회로의 임피던스가 최대인 주파수에서 공진된다. 또한 병렬회로에서는 임피던스의 전력요소 PF가 1일 때 공진된다. 위의 세 조건이 다른 주파수에서 발생할 수 있으나 모두 공진주파수이다. Q가 10보다 큰 회로에서 위의 세 조건은 동일한 주파수에서 발생한다.
높은 Q회로에서 공진주파수 은 직렬회로의 경우와 동일하게 주어진다.
(5) 총전류
그림의 회로에서 인덕터의 내부저항 이 매우 작다면 공진시 커패시터의 리액턴스 는 인덕터의 리액턴스 과 거의 유사하다. 그러므로 각 소자에 흐르는 전류는 거의 동일하며 180도의 위상차가 생겨 이 전류의 페이져 합인 총 전류 는 매우 작다. 병렬회로의 임피던스는 V/이므로 임피던스는 매우 크다. 총 전류는 작을지라도 병련 LC회로에 흐르노 있는 전류는 공진시 매우 크다.
(6) 주파수 응답
공진주파수 전류에서 병렬공진회로의 특성을 구해 보자. 보다 큰 주파수 에서 는 보다 작으므로 커패시터에 더 많은 전류가 흐르며 회로는 용량성이 된다. 보다 작은 주파수 에서 회로는 유도성이 된다.
(7)　임피던스
병렬공진회로의 임피던스 대 주파수의 그래프를 도시하였다. 그래프의 모양이 직렬공진회로의 경우와 우사함을 알 수 있다. 회로의 임피던스는 공진시 최대이다.
그림과 같이 병렬 LC회로에서 공진주파수은 주파수를 변화시킬 수 있는 전원을 사용하면 실험적으로 결정할 수 있다. 저항에 걸린 전압 을 측정하면 옴의 법칙에 의하여 총전류를 구할 수 있다.
전원의 출력은 일정하에 유지하고 주파수만 변화시켜 최소 을 결정하면 이때 전류 도 최소이다. 이점의 주파수가 공진 주파수 이다.
병렬 LC회로 양단에 걸린 전압 을 측정하여 와 식에 대입하면 임피던스 를 구할 수 있다.
이와 같은 효과는 병렬 연결하는 저하의 값이 작을수록 커진다.
2. 정전유도현상
(1) 정전 유도 현상이란?
대전물체 부근에 절연된 도체가 있을 경우에는 정전계에 의해 대전물체에 가까운 쪽의 도체 표면에는 대전물체와 반대극성의 전하(電荷)가 반대쪽에는 같은 극성의 전화가 대 전되게 되는데, 이를 정전 유도 현상이라고 한다.
정전유도의 크기는 전계에 비례하고 대전체로부터의 거리에 반비례하며, 도체의 형상에 의해서도 영향을 받는데, 이는 유도대전을 일으켜 각종 장재해의 원인이 되기도 하며, 이 원리를 이용하여 대전전위, 전하량 등을 측정하기도 한다.
① 자석은 자기력선(磁氣力線)의 상호작용으로 같은 극은 밀고 서로 다른 극은 당깁니다.
N<-->N, S<-->S, N--><--S, S--><--N

② 마찰전기(정전기)는 전기력선(電氣力線)의 상호작용으로 같은 극은 밀고 서로 다른 극은 당깁니다.
(+)<-->(+), (-)<-->(-), (+)--><--(-), (-)--><--(+)


(2) 정전기 유도 실험
*털가죽에 문지른 에보나이트 막대를 가는 수돗물 줄기에 가까이 대면 물줄기가 휘어져 흘러내리는 현상

털가죽과 에보나이트를 문지르면 대전열에 의해 털가죽에(+),에보나이트에(-)가 대전됩니다.(자석은 N/S극을 불리할 수 없지만, 마찰전기[정전기]는 +/-극이 분리됨)
따라서 (-)로 대전된 에보나이트막대를 졸졸 흐르는 물줄기에 가까이하면 물줄기는 에보나이트 쪽으로 휘어져 흐르게 됩니다.
(3) 특고압 송전선로 부근 정전유도(靜電誘導)
① 개 요
가. 송전선의 부근에 송전전압, 송전선 배치, 전선의 구성 및 상배치 등에
의해 전계가 발생한다.
나. 이 전계 중에 대지로부터 절연된 물체가 놓여 있다면, 그 물체가 전하
에 유도되어 전압이 생긴다. 이러한 현상을 정전유도(靜電誘導)라 한다.
다. 이 경우 만약 인체가 그 물체에 접촉하면 인체를 통하여 유도된 전하가
방전하여 순간적인 전격을 받게 된다.
②. 정전유도를 받고 있는 물체에 접촉한 경우의 전격
가. 송전선 밑의 자동차, 펴진 우산 등이 정전유도를 받는 경우의 전기적
등가 회로는 그림1과 같다.
이 경우 물체에 유도된 전압 V는 식1)과 같이 표시된다.
여기서 Ro는 무한대로 보고 무시했다.
[V]---------------------------------------------------식1)
나. 만약 이 경우 인체가 이 물체에 접촉하면(S를 닫는 경우) 흐르는 과도전류는 다음과 같다.
과도전류 : [A]-------------식2)
다. 계속 접촉하면 식3)과 같은 정상전류가 인체에 흐른다.
1) 정상전류 : [A]-----------------식3)
2) 일반적으로 및 에 비해 이 대단히 크고,
에 의해 인체에 흐르는 전류가 정해지는 경우가 많아서 이 경우
정상전류는 다음과 같다.
[A] ----------------------------------------------------식4)
라. 즉, 접촉순간 극히 짧은 시간에 파고치(波高値)가 높은 펄스형태의 과도
전류가 흐르고, 계속해서 을 통해서 정상적인 상용주파수의 교류전류가
흘러서 전격을 받는다. 이러한 현상을 표시하면 그림 2와 같다.

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