thevenin및norton의정리

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thevenin및norton의정리에 대한 보고서 자료입니다.

본문내용

이고 a,b 양 단의 전압이 였다면 개방된 두단자사이 a,b간에 부하 임피던스 을 연결하면 부하에 흐르는 전류는
회로망 전체의 전압, 전류상태를 몰라도 회로망중의 임의의 단자간에 방생하는 전류,전압 측정에 대단히 중요하다.
= 등가 전압
= 등가 임피던스
(주) 1.등가 임피던스를 계산할 때 전류원은 개방시키고 전압원은 단락시켜 계산된다.
2.등가 전압 계산시 중첩원리 적용하여 푸는게 좋다.
예제:
등가저항
등가전압
단자 a,b사이에 부하 저항 = 5Ω을 접속한 경우
테브난 정리 사용하여 임의의 회로망을 등가회로로 고치면
(2)노턴정리
개방된 두단자 a,b로부터 임의의 회로망을 들여다 본 어드미턴스가 ,a,b 두 단자를 단락하였을 때 흐르는 전류를 라 하면 개방된 두단자 a,b사이에 부하 어드미턴스 을 연결하면 부하에 흐르는 전류는
(주) 1. 등가 어드미턴스 계산시 전류원은 개방, 전압원은 단락시킨다.
2. 등가 전압 계산시 중첩원리 적용가능.
3. 대신 로 표시해도 무방, = 등가 어드미턴스, = 등가 전류
a,b전위 같음 3Ω 없이도 됨
(3)밀만의 정리: 테브닌과 노턴의 정리 복합 정리
등가임피던스:
KCL :
전류총합 :
어드미턴스 :
3.실험 기구 및 재료
직류전원(0～12V.DC)
직류전원(0～400V.DC)
저항(1kΩ 2개, 2kΩ 2개, 3kΩ, 100kΩ, 1/2W)
십진저항(10kΩ, 2W)
멀티미터
4.실험방법
회로도 :
절차 :
(1)그림 7의 회로를 구성하고, = 1kΩ, 2kΩ 각각에 대하여 양단에 걸리는 전압 ()과 흐르는 전류()을 측정하여 표1에 기록한다.
(2)을 제거하고 개방된 a,b 단자에 걸리는 전압()을 측정하고, 또 전원 를 단락시키고 a,b 단자에 나타나는 등가저항()을 측정하여 표2에 기록한다.
(3)(2)에서 구한 및 값을 이용하여 그림8과 같은 Thevenin 등가회로를 구성하고, 이것에 의하여 (1)과 마찬가지로 에 걸리는 전압()과 흐르는 전류()를 측정하여 표3에 기록한다.
(4)을 제거하고 a,b 단자를 단락시켜서 흐르는 전류()를 측정하고, 또 전원 를 단락시키고 a,b 단자에 나타나는 등가저항()을 측정하여 표4에 기록한다.
(5)(4)에서 구한 및 값을 이용하여 그림 9와 같은 Norton 등가회로를 구성하고, 이것에 의하여 (1)과 마찬가지로 에 걸리는 전압()과 흐르는 전류()를 측정하여 표 5에 기록한다. 단 그림 9의 전류전원은 능동 회로를 사용하거나 그림 10과 같이 고전압전원 와 튼 저항 의 직렬합성으로 대치해서 사용하며, 이 때 고전압전원 는
의 값으로 한다.
5.예비보고사항
(1)식 10(a),(b)가 성립함을 보이라.
6.실험결과
(1) : 표1
실 험
이 론
상대오차
=1kΩ
1.48V
1.38mA
1.5V
1.5mA
= 1.33%
= 8%
=2kΩ
2.31V
1.09mA
2.28V
1.14mA
= 1.32%
= 4.39%
실 험
이 론
상대오차
제거
4.82V
2.2kΩ
4.8V
2.2kΩ
= 0.42%
0%
(2) : 표2
실 험
이 론
상대오차
=1kΩ
1.48V
1.43mA
1.5V
1.5mA
= 1.33%
= 4.67%
=2kΩ
2.32V
1.10mA
2.28V
1.14mA
= 1.75%
= 3.51%
(3) : 표3
실 험
이 론
상대오차
제거
2.12V
2.2kΩ
2.18V
2.2kΩ
= 2.75%
0%
(4) : 표4
실 험
이 론
상대오차
=1kΩ
1.48V
1.47mA
1.5V
1.5mA
= 1.33%
= 2.00%
=2kΩ
2.27V
1.12mA
2.28V
1.14mA
= 0.44%
= 1.75%
(5) : 표5
=1kΩ
실험값
1.48V
1.48V
1.48V
1.38mA
1.43mA
1.47mA
이론값
1.5V
1.5V
1.5V
1.5mA
1.5mA
1.5mA
상대오차
1.33%
1.33%
1.33%
8%
4.67%
2.00%
=2kΩ
실험값
2.31V
2.32V
2.27V
1.09mA
1.10mA
1.12mA
이론값
2.28V
2.28V
2.28V
1.14mA
1.14mA
1.14mA
상대오차
1.32%
1.75%
0.44%
4.39%
3.51%
1.75%
(6) : 표6
(10)표2 와 표4를 이용하여 Thevenin 등가회로(그림1) 및 Norton 등가회로(그림2)를 그려라.
Pspice를 이용한 회로 (별도)
(11)위의 그림1, 그림 2는 식 10(a),(b)의 상호관계를 만족시키는가 검토하라.
실험값과 비교해봐도 알 수 있듯이 그림1, 그림 2는 식(a),(b)를 만족함을 알 수 있다.
7.비고 및 고찰
이번 실험은 회로해석에 많이 응용되는 테브넹(Thevenin)과 노르톤(Norton)의 등가회로를 이해하고, 아울러 종속전원에 대하여 알아보는 실험이었다.
(1)실험 후 느낌
솔직히 예비 보고서를 쓰면서 이론에 대해 잘 이해하지 못했었다. (1학년때 회로이론을 안했던 탓인 것 같습니다.) 하지만 실험을 하나 하나 해가면서 역으로 이론을 이해해 나갈 수 있었다. 같은 조원들에게 물어보고 이론값과 실험값이 일치함을 우선 알고 그것을 이용해서 이론과 비교해보니 쉽게 이해 할 수 있었다. 정확한 이론을 이해하긴 위해선 이론과 실험이 함께 필요하다는 것을 느꼈다.
(2)오차 원인
우리 조가 했던 실험은 이론값과 정확히 일치하지 않았다.
오차원인을 추측해 보면, 우선 주변에 흐르는 미세한 전류에 의해 측정값이 정확히 측정되지 못했던 것 같다. 이는 멀미미터 전압 측정시 아무것도 연결하지 않은 상태에서 눈금이 0을 가리키지 않음을 보고 알 수 있었다. 또한 전류에서는 전압에서보다 오차가 컸는데 이는 디지털 멀티미터가 고장나 아날로그 멀티미터로 측정해 정확한 눈금을 읽어내지 못한 것이 오차원인이 아닌가 추측해 본다. 그 외에는 일반적인 실험오차 범위내에 있다고 볼 수 있으므로 이번 실험은 비교적 성공적이라 말할 수 있겠다.
참고서적 : 전기전자실험 박건작 외/진영사
디지털회로실험 김사중 외/상학당
회로해석 교보문고
참고사이트 : http://163.180.122.191 경희대학교 광계측연구실
tools : Pspice program

키워드

thevenin및norton의정리,   테브넹,   노르톤,   등가회로