[기초회로실험] 9주차 실험 46, 50장 예비보고서입니다.
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목차

실험 46. 교류회로의 소비전력

실험 50. 병렬 RL 및 RC회로의 임피던스

본문내용

예 비 보 고 서
실험 46. 교류회로의 소비전력
실험 50. 병렬 RL 및 RC회로의 임피던스
실험 46. 교류회로의 소비전력
1. 실험 목적
(1) 교류회로에서 실제전력과 가상전력을 구별한다.
(2) 교류회로에서 전력을 측정한다.
2. 관련이론
◈ 교류회로의 소비전력
직류 저항회로에서 소비전력은 전압과 전류의 곱으로 표시한다.
이것은 다르게 변형될 수 있다. 옴의 법칙을 이용하면,
로 나타 낼 수 있다.
교류회로에서는 전력의 소비는 저항에서만 이루이진다. 즉, 파형의 반주기 동안 리액턴스성분이 전력을 소비한다면 나머지 반주기 동안은 회로에 전력을 공급하므로 리액턴스성분에 의한 전체 전력소비는 0이 되는 것이다.
◈ 가상전력
가상전력은 교류회로의 입력전력이다.
단위는, (VA)로 나타내다.
리액턴스를 통과하는 전류는 다음과 같은 리액턴스성 전력을 생산한다.
단위는, VAR이다.
◈ 실제 전력과 전력요소(Power Factor)
저항성분과 리액턴스성분으로 구성된 수동전기소자에 의하여 실제 소비된 전력은 W로 표기한다. 실제소비전력은 가상전력에 전력요소를 곱하여 구할 수 있다.
여기서 전압페이저선도에서 전류 I를 곱하여 전력선도로 변화시킬 수 있다.
를 풀어서 본다면,
결국, 이다.
PF=1이면 회로의 전체 임피던스느 저항과 동일함을 알 수 있고, PF=0이면 R=0으로서 회로에서 소비되는 실제 전력은 0이 된다. R은 Z보다 항상 작기 때문에 PF는 1보다 항상 작다.
또한, 실제 전력은 직류회로의 경우와 동일하게 구할 수 있다.
◈ 교류전력 측정 : 전압-전류방법
교류전력은 전압계나 오실로스코프 등을 이용하여 일련의 측정을 함으로써 구할 수 있다.
3. 실험 준비물
전원공급기
■ 독립변압기
■ 가변전압기
기기
■ 2채널 오실로스코프
■ VOM 또는 DMM
■ 전력계
■ 0-25mA 범위의 전류계
저항
■ 100 , 5W 1개
캐패시터
■ 5uF 또는 4.7uF, 100V 1개
■ 10uF, 100V 1개
기타
■ SPST 스위치
■ on-off 스위치, 퓨즈
4. 실험과정 Pspice로 구현
전류(60Hz, 92mA)
9.2V
88mA
8.8V
실험 50. 병렬 RL 및 RC회로의 임피던스
1. 실험 목적
(1) 병렬 RL회로의 임피던스를 실험적으로 측정한다.
(2) 병렬 RC회로의 임피던스를 실험적으로 측정한다.
2. 관련이론
◈ 병렬 RL회로의 임피던스
병렬회로에서는 R과 L에 걸리는 전압은 일정하다. 그러므로 R과 L에 걸리는 전류를 옴의 법칙을 이용하여 풀면
R에 흐르는 전류
L에 흐르는 전류
키르히호프 전류법칙에 의하여 총전류는 과 의 합이며, 은 인가전압과 90도의 위상차를 갖으므로 전류는 각 페이저로 합산해야 한다. 즉
이다.
전류페이저선도를 통해 전류는 위상각 만큼 전압에 뒤지므로
이다.
병렬 RL회로의 총임피던스는 옴의 법칙을 이용하여
와 같다.
◈ 병렬 RC회로의 임피던스
병렬회로에서는 R과 L에 걸리는 전압은 일정하다. 그러므로 R과 L에 걸리는 전류를 옴의 법칙을 이용하여 풀면
R에 흐르는 전류
L에 흐르는 전류
키르히호프 전류법칙에 의하여 총 전류는 과 의 합이며, 은 인가전압과 90도의 위상차를 가지므로 전류는 각 페이저로 합산해야 한다. 즉
이다.
전류페이저선도를 통해 전류는 위상각 만큼 전압에 앞서므로
이다.
병렬 RL회로의 총 임피던스는 옴의 법칙을 이용하여
와 같다.
3. 실험 준비물
기기
■ 함수발생기
저항
■ 2k, 1/2-W 1개
■ 10, 1/2-W 1개
캐패시터
■ 0.1uF 1개
인덕터
■ 100mH 코일
4. 실험과정 Pspice로 구현
Ir= 5mA , 녹색= 인덕터전류 = 8mA
총 전류 = 9.5mA
Ir=5mA, 녹색= 커패시터전류= 12.5mA
총전류 = 13.5mA
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  • 등록일2010.12.27
  • 저작시기2009.12
  • 파일형식한글(hwp)
  • 자료번호#645084
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