[설계보고서] 09 단상 교류회로의 임피던스 및 전력측정 (예비레포트) : 저항 소자를 포함하고 있는 교류 소자와의 직·병렬 회로에서 회로의 임피던스를 측정하고 임피던스 삼각형 및 위상각의 개념 이해

소개글

[설계보고서] 09 단상 교류회로의 임피던스 및 전력측정 (예비레포트) : 저항 소자를 포함하고 있는 교류 소자와의 직·병렬 회로에서 회로의 임피던스를 측정하고 임피던스 삼각형 및 위상각의 개념 이해에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 설계 목표
2. 관련 이론
3. 설계 내용
4. 연구과제

본문내용

L과 C에서의 무효전력은 실제 소비전력이 아니므로 포함되지 않으며, 저항 R에서의 소비전력의 이 회로의 실제 소비전력이 된다. 하지만 위의 두 회로와는 다르게, 전력 소비량이 크다. 이는 회로에 흐르는 전류의 값이 크기 때문이다. 회로에 흐르는 전류의 값이 큰 이유는 C와, L의 상호작용으로 저항 값이 앞의 두 회로에 비해 작아지기 때문이다.
4. 연구과제
1) 교류회로에서 phasor도의 의미를 설명하시오 - Phasor, 한글로 번역하자면 위상 정도로 표현하지만 그냥 \'페이저\'라고 대부분 읽는다. Phasor는 진폭과 위상각에 대한 정보를 가진 복소수라고 정의된다. 직각좌표계로 표현할 경우 로 표기하며 는 실효값, 는 위상을 나타낸다. 임피던스는 복소수로 표기하는데 수학에서 복소수는 보통 z로 표기한다. 따라서 임피던스를 나타내는 문자는 Z를 사용한다.
2) 위상차는 시간 영역의 교류 파형에서 무엇을 의미하는가? - 동일한 주파수를 가진 두 파형에서 그 파형들의 시간차를 이르는 의미한다. 위 실험에서 인덕터, 커패시터, 저항의 전압과 전류들 가지고 위상차를 확인할 수 있었다.
3) 피상전력, 유효전력, 무효전력, 역률의 관계를 요약하고 물리적 의미에서 각 전력의 의미를 설명하시오.
피상전력 : 교류회로에서 단자 전압의 실효값과 그때의 전류의 실효값의 곱을 피상전력이라고 한다. 일반적인 전압과 전류의 곱을 말하고 겉보기전력이라고도 한다.
유효전력 :부하에서 실제로 소비되는 전력을 말한다. 유효전력은 소비전력 또는 평균전력이라고도 한다.
무효전력 : 부하에게 유효하게 사용되지 않고 전원과 부하사이를 왕복하기만 하는 전력을 무효전력이라고 한 다. 부하에서 일정 전력이 필요한 용량을 필요이상으로 크게 해야 한다.
역률 : 인덕터와 커패시터와 같은 리액턴스 성분이 포함된 회로에서는 전압과 전류사이에 θ만큼의 위상차가 있다. 그래서 VI에 cosθ를 곱한 만큼의 전력이 소비되는데 여기서 이 cosθ를 역률이라고 한다. 역률은 0~1의 수치로 표시하거나 100을 곱하여 백분율로 표시한다.
4) 단상전력측정방법으로는 전압계법, 전류계법, 전력계법이 있다. 각각의 측정 방법을 비교 설명하시오.
전압계법 : 전압계법은 부하에 전류 검출용 저항을 직렬로 연결하여 전원 전압, 저항양단의 전압, 부하 전압 을 측정하고 이들로써 소비 전력을 계산하여 간접적으로 전력을 측정하는 방법이다. 실제의 측정에서 는 전압계 한 개만 가지고 이들 제전압을 모두 측정하면 된다.
전류계법 : 3개의 전류계와 하나의 기지저항을 사용하여 단상 교류 부하 전력을 측정하는 방법이다.
전력계법 : 전력계는 부하에 공급되는 평균 전력을 측정하는 장치로서 부하와 병렬로 연결된다. 저항이 크고 회전하도록 되어 있는 전압 코일과 부하와 직렬로 연결되는 저항이 작고 고정되어 있는 전류 코일로 구성된 다. 각 코일의 한쪽 단자에는 ±표시가 되어 있는데, 이것은 전류 코일의 ±단자의 전압이 다른 쪽 단자의 전 압보다 높으면 전력계의 지시가 정이 된다는 것을 나타내는 것이다.

키워드

단상 교류회로 직렬,   단상 교류회로의 임피던스,   전력측정,   예비레포트,   저항 소자,   위상각,   단상 교류회로의 임피던스 및 전력측정