교류회로의 전력과 변압기

소개글

교류회로의 전력과 변압기에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 교류회로의 전력
2. 변압기
3. 이상적인 변압기
4. 에너지 전달과 보존 법칙

본문내용

류 고리 하나하나에 기전력을 만든다. 이때 코일을 감은 수당 생기는 기전력의 값은 1차 코일과 2차 코일에서 같다. 1차 코일과 2차 코일에서 코일을 감은 수와 퍼텐셜 간의 관계는 아래와 같은 식을 따른다.
즉, 식을 정리하여 1차 퍼텐셜과 2차 퍼텐셜의 관계를 나타내면 아래와 같이 표현할 수 있다.
이때 인 경우, 의 부등식이 성립하는데 이를 만족하는 변압기를 승압 변압기라고 하고 반대로 인 경우, 의 부등식이 성립하는데 이를 만족하는 변압기를 강압변압기라고 한다.
[그림 2]에서 스위치를 닫아 2차 코일을 부하저항에 연결해 보도록 하자. 이때 에너지는 발전기에서 전송되기 시작한다. 스위치를 닫을 때 2차 회로에 교류전류가 생기며 에 달하는 에너지가 발산한다. 이때 흐르는 전류는 철심 안에서 교류 자기 다발을 만들며, 자기 다발은 1차 코일에 반대 방향의 기전력을 만든다. 하지만, 이때 만들어지는 반대 방향의 기전력은 1차 코일의 퍼텐셜을 변화시키지 않는다. 그 이유는 1차 코일의 퍼텐셜은 언제나 발전기의 기전력과 같아야 하기 때문이다. 또한 전력 통신 과정에서 를 유지하기 위해 발전기는 주어지는 약한 1차 전류인 에 더해서 교류전류를 1차 코일에 만든다. 에 의해 1차 코일에 유도되는 기전력이 에 의해 1차 코일에 유도되는 기전력을 정확하게 상쇄하는 만큼의 의 크기와 위상상수가 요구된다. 이때 의 위상상수는 의 위상상수처럼 가 아니므로 전류 은 1차 코일에 에너지를 보낼 수 있다.
4. 에너지 전달과 보존 법칙
교류 발전기에서 발전기로부터 1차 코일에 흐르는 에너지와 1차 코일로부터 2차 코일에 흐르는 에너지의 총량은 같다. 발전기가 단위 시간당 1차 코일에 전달하는 에너지는 이고, 1차 코일이 단위 시간당 2차 코일에 전달하는 에너지는 이다. 이때 에너지 손실이 없다고 가정하면 아래와 같은 식이 성립된다.
또한 과 는 1차 회로와 2차 회로에 코일을 감은 횟수에 대한 식으로 나타내면 다음과 같다.
식에 식을 대입하여 에 관한 식으로 만들면 다음과 같이 나타낼 수 있다.
또한, 1차 코일과 2차 코일에서 옴의 법칙이 성립하므로 다음과 같은 식을 나타낼 수 있다.
식에 식과 식을 대입하여 전압과 저항에 관한 식을 나타내보자.
구한 식에 식을 대입하면 등가저항에 관한 식을 얻을 수 있다.
는 발전기가 느끼는 부하저항 값이다. 발전기는 마치 저항 가 연결된 것처럼 전류와 퍼텐셜을 만든다.

키워드

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