[예비] 테브난과 노턴의 정리

소개글

[예비] 테브난과 노턴의 정리에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 기초 이론

4. 실험방법

5. PSpice Simulation

본문내용

이때, 단자 ⓐ, ⓑ쪽에서 보면, 과 는 병렬로 연결된 것으로 볼 수 있고, 는 저항 , 와 직렬로 연결된 것으로 생각할 수 있다. 따라서 등가 임피던스 은
로 된다.
등가 전류원 은 2개의 단자 ⓐ, ⓑ를 단락시킨 상태에서 구해야 하므로 (c)와 같이 부하저항 을 제거하고 단자 ⓐ와 ⓑ를 단락시킨다. (c)에서 은
로 된다.
등가임피던스 와 등가 전류원 을 이용하여 (d)와 같은 노턴의 등가회로를 얻는다.
이 회로를 이용하여 부하저항 에서의 전압 과 전류 을 구해보면
으로 되며, 이로부터 테브난의 등가회로와 마찬가지로 노턴의 등가회로를 이용하면 원래 회로인 (a)보다 쉽게 과 을 구할 수 있음을 알 수 있다.
예) (a) 회로에 대한 노턴의 등가회로
ⓐ
ⓑ
ⓐ
ⓑ
(a) (b)
ⓐ
ⓐ
ⓑ
ⓑ
(c) (d)
(b)와 같이 전원을 단락시킨 상태에서 단자 ⓐ와 ⓑ에서 본 등가 임피던스 을 구해보면
으로 된다.
등가 전류원 은 2개의 단자 ⓐ와 ⓑ를 단락시킬 때 ⓐ, ⓑ단자간을 흐르는 전류이므로 의 저항이 제거된 것과 같아지며, 회로전체의 합성저항은 으로 되어 전체전류 는 로 된다. 따라서 은
로 된다. 이상에서 구한 등가 임피던스 과 등가 전류원 을 이용하여 노턴의 등가회로를 그리면 (d)와 같다.
4. 실험 방법
(1) 테브난의 등가회로
실험회로 테브난의 등가회로
① 위와 같은 실험 회로를 구성한다. 로 각각 을 연결하고 전원으로는 를 공급한다.
② 부하저항 을 제거한 후, 단자 ⓐ와 ⓑ간의 전압 즉, 테브난의 등가전압 를 측정한다.
③ 전원을 제거하고 (제거된 부분을 연결하여 단락시킨다.)회로에 표시된 단자 ⓐ, ⓑ간의 저항(등가 임피던스 )을 측정한다.
④다시 전원을 연결하고, 부하저항 을 표에 보인 값에 따라 연결하고 이 부하저항에 흐르는 전류 을 측정하여 기록하라.
⑤ 위에서 측정한 , 의 값을 이용하여 아래 회로를 구성하라. 이때, 값은 직류 전원 공급장치의 출력을 조절하여 공급하고, 는 의 가변저항을 가변하여 위의 실험과정 ③에서 측정된 값이 되도록 한 후 회로에 연결한다.
⑥ 부하저항 을 표에 보인 값에 따라 연결하면서 이 부하저항에 흐르는 전류 을 측정하여 기록하라.
470
680
1
2
3.3
(2) 노턴의 등가회로
① 위의 실험회로를 구성한다. 로는 각각 을 연결하고, 전원 로는 의 직류전원을 인가한다.
② 단자 ⓐ, ⓑ간을 단락시키고(은 제거), 노턴의 당가전류 을 측정하라.
③ 실험 회로에서 전원을 제거하고(제거된 부분은 연결하여 단락) 부하저항 을 제거한 후,ⓐ, ⓑ간의 저항(등가 임피던스 )을 멀티미터로 측정하라.
5. Pspise를 이용한 Simulation
<1번 실험의 기존 회로에서 에 흐르는 전류>
위 그래프는 의 값이 470, 680, 1, 2, 3.3일 때의 각각의 저항에 흐르는 전류의 simulation 결과이다. 이번 실험에서 우리가 확인하고자 하는 것은 임의의 회로가 있을 때 부하저항에 흐르는 전류를 테브난, 노턴의 등가회로로 변환했을 때의 부하저항에 흐르는 전류와 같은지를 확인하는 것이다.

키워드

테브난,   노턴,   등가회로