기초 전기,전자회로 및 법칙

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기초 전기,전자회로 및 법칙에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

그림1에서 그림1(a)는 그림1(b)와 그림1(c)를 더한 것을 표현한 것이다.
② 전압원과 전류원 : 전원이 작동하지 않도록 할 때, 전압원은 단락회로, 전류원은 개방회로로 대치.
③ 중첩의 원리 적용 : R, L, C 등 선형소자에만 적용.
주기 및 주파수의 측정
교류의 방향이 변화하는 속도를 표시하기 위해서 똑같은 변화가 반복해서 나타날 경우, 1회의 변화를 하는데 걸리는 시간으로 표시할 수 있다.
이와 같은 시간을 주기라고 하며, 단위는 초[s]를 사용한다. 1회의 변화를 1주파수[cycle]라고 하며, 1주기는 1주파에 걸리는 시간이다.
교류의 변화 속도는 1[s]동안에 반복하는 변화의 횟수로도 표시하는데 그 횟수를 주파수(frequency)라고 하며, 단위는 헤르츠(Hertz, [Hz])를 사용한다.
예를 들어 그림1에서 1주기 간의 수평 거리는 4[div]이고, 한 눈금이 1[ms/div]로 지정되어 있다면 주기 T는
T = 1 ms/div × 4 div = 4 [ms]
이며, 여기서 T가 파형의 주기이다. 주파수는 주기의 역수이므로 파형의 주파수 f는
이다.
저항 직병렬 회로
[1] 직렬 접속
① 직렬접속 : 각각의 저항을 일렬로 접속하는 것.
② 직렬 회로의 합성 저항 :
③ R' 저항 n개의 직렬합성저항 : R=nR'[Ω]
④ 직렬 회로의 전압 분배 :
[2] 병렬 접속
① 병렬 접속 : 2개 이상의 저항의 양 끝을 각각 한 곳에서 접속하는 접속법.
② 병렬회로의 합성 저항 :
③ R' 저항 n개의 병렬합성저항 : R=R'/n [Ω]
④ 병렬 회로의 전류 분배 :
[3] 직병렬 접속
직렬과 병렬 를 조합한 것.
저역통과 여파기
그림 3-17 (a)에서0 vi와 vo의 관계는 다음과 같다.
위 식에서 ω(omega). 즉, f가 증가하여 일정한 값 fc보다 크게 되면
는 점차로 작아져서 "0"에 가깝게 되는 것을 그림 3-17(b)를 보면 알 수 있다. 따라서 의 관계로부터 vi의 주파수가 fc 보다 커질수록 vo는 "0"에 가까워 지고 vi에서 낮은 주파수 성분만이 vo에 나타나는 것을 알 수 있다. 이와 같이 그림 3-17(a)의 회로는 저주파 성분만을 통과시키는 저역통과필터(LPF)의 역할을 한다.
인덕터의 특성
저항성 부하는 교류회로와 직류회로에 관계없이 전류-전압관계가 성립한다. 저항만 아니라 리액턴스 성분인 인덕터와 캐패시터도 교류회로에서 전류의 흐름을 방해한다.
인덕턴스의 단위는 미국의 물리학자 조셉 헨리의 이름을 인용하여 헨리(henry:H)라 하며, 인덕턴스는 L로 표기하고 역기전력을 감응시키는 인덕턴스의 능력을 유도성 리액턴스라 하며 XL로 표기한다. 유도성 리액턴스의 단위는 [Ω]이다. 인덕터의 유도성 리액턴스는 상수가 아니며 인덕턴스 L과 인가전압의 주파수 f에 비례한다. 즉, 다음 식으로 표현된다.
위의의 식으로부터 다음과 같은 특성을 알 수 있다.
첫째, XL은 주파수에 따라 선형적으로 변화한다.
둘째, 직류 전압이 인가되었을 경우 f=0Hz이므로 XL=0이다.
셋째, 주파수의 경우와 마찬가지로 XL은 L에 선형적으로 배례한다.
그리고 인덕터에 흐르는 전류는
이며, 전압은
이다.
분류기와 배율기
1. 분류기(전압계)
1)원리 : 가동코일에 흐르는 전류->전압에 비례->전압계로 사용할 수 있다.
2)가동코일에 흘릴 수 있는 전류 크기가 작음-> 측정하고자하는 전류나 전
압이 작음
3)측정하고자하는 전압을 확대하기 위해 저항(배율기)Rm을 사용하여 측정
전압을 확대시켜 직류전압계로 사용한다.
4)연결방법 : 회로에 직렬로 연결한다.
5)교류전압 측정 : 직류전압계에 정류회로를 추가하여 만든 교류전압계를 사용한다.
2. 배율기(전류계)
1)원리 : 가동코일형 계기는 원리상 그자체를 전류계로 사용할 수 있으나 직접 흘릴 수 있는 전류는 50[mA]정도이다
2)이 보다 큰 전류를 측정하고자 할 때 저항(분류기)Rs을 사용하여 측정전류 크기를 확대할 수 있다.
3)연결방법 : 회로에 병렬로 연결한다.
4)교류전류 측정 : 직류전류계에 정류회로를 추가하여 만든 교류전류계를 사용한다.
옴의 법칙
전기 흐름의 방해하는 작용을 전기 저항 이라하며, 저항이 클수록 전류는 적게 흐른다. 즉, 도체에 전압을 가했을 때 전류의 크기는 도체의 저항에 반비례한다. 이를 옴의 법칙이라 한다.
이것을 식으로 나타내면,
같고, 회로에 흐르는 전류의 크기는 전압에 비례하고 저항에 반비례라고 말한다.
여기서 I(전류)의 단위는 Α(암페어)이고, V(전압)의 단위는 V(볼트), R(저항)의 단위는 Ω(옴)이다.
노튼의 정리(Norton's theorem)
2개의 독립된 회로망을 접속하였을 때 전원회로를 하나의 전류원과 병렬 저항으로 대치한다.
#1.Go : 전류원을 개방하고 출력단에서 구한 합성저항.
#2.등가전류원(Is) : 부하저항을 단락(short)시켰을 때, 단락 도선에 흐르는 전류의 크기
예)노튼의 등가회로
ab를 단락 하였을 시, R3에 흐르는 전류 Ia는
Ia = (E/(R1+(R2*R3/(R2+R3)))*R3/(R2+R3)
개방된 컨덕턴스 Go는
Go = 1/(R1*R3/(R1+R3)+R2)가 된다.
이를, 간단한 회로로 하면 다음과 같다
미적분회로
[1]미분 회로
직사각형파로부터 폭이 좁은 트리거 펄스를 얻는데 자주 쓰인다. (단, RC< 입력이 가해지는 순간만 전류가 흐름.
-입력이 0으로 되면 그동안 순간적인 역방향 전류가 흐름.
[2]적분 회로
시간에 비례하는 전압(또는 전류)파형, 즉 톱날파의 신호를 발생하거나 신호를 지연시키는 회로에 쓰인다. (단, RC>>Tw)
입력이 가해지면 그 기간 동안 C는 충전이 진행됨.
-입력이 0이 되면 C에서 점차로 방전이 진행됨.
다이오드의 반파
이 회로는 다이오드의 반파 정류 회로이다.
다이오드의 순방향과 역방향 접합을 이용하여 교류를 정류하는 회로이다.
회로는 좌측과 같이 만들 수 있다.
입력전압이 정상적인 사인파 교류 전압일 때 좌측회로의 출력접압은 맨 아래의 그래프와 같다. 만약 콘덴서를 연결하지 않았을 경우엔 입력 전압의 음의 부분을 제외한 형태 그대로 출력된다.

키워드

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