승호의 IT Hub

10.1 서론9장에서 배운 페이저를 사용해 위 10장에서는 노드 해석, 메시 해석, 테브냉의 정리, 노턴의 정리, 중첩의 정리, 전원 변환 등이 교류회로를 해석하는 데 어떻게 적용되는 지를 살펴볼 것이다.교류회로를 해석하는 단계1. 회로를 페이저나 주파수 영역으로 변환한다.2. 노드 해석, 메시 해석, 중첩 정리 등의 회로 해석법으로 문제를 푼다.3. 해석 결과인 페이저를 시간 영역으로 변환한다.10.2 노드 해석노드 해석의 기본은 키르히호프의 전류 법칙이다. KCL이 페이저에도 유효하기 때문에 노드 해석으로 교류회로를 해석할 수 있다.교류회로 노드 해석아래 예제를 통해 살펴볼 것이다.문제: ix를 구하라주파수 영역으로 회로를 변환하면 다음과 같다.(위 그림의 Ω은 전부 ω로 바꿔야됨. 책 오류인 듯)변..

9.1 서론 위 장에서는 교류회로를 대상으로 회로 해석을 살펴볼 것이다. 교류 시스템은 장거리에 걸쳐 보다 효율적이고 경제적으로 전송할 수 있는 이점이 있다. 이 장에서는 특히 교류 시변 동작, 즉 정현파에 구동되는 회로를 살펴볼 것이다. 정현파는 사인함수와 코사인함수의 형태를 가진 신호이다. 9.2 정현파 v(t) = V_msin(ωt) V_m = 정현파의 진폭 ω = 각주파수(rad/s) ωt = 정현파의 편각(argument) 정현파를 편각의 함수로 표현 정현파를 시간의 함수로 표현 정현파 위 그림을 통해 주기를 알 수 있다. v(t)가 T초마다 반복된다는 사실을 통해 t를 t+T로 치환할 수 있다. 고등학교 물리 시간에 파장에 대해서 배운다면 파장은 주기적이라는 사실을 알 수 있다. 그러므로 v(..

8.1 서론 위 장에서는 2개의 에너지 저장소자를 포함하는 회로에 대해 살펴볼 것이다. 이러한 회로들은 그 응답을 기술하는 미분방정식이 이차 미분항을 포함하기 때문에 이차 회로로 알려져 있다. 이차 회로의 전형적인 예로는 세 종류의 수동소자로 구성된 RLC 회로가 있다. 다른 예로는 세 종류의 수동소자로 구성된 RL 회로와 RC 회로가 있다. 이차 회로는 이차 미분방정식에 의해 그 특성이 기술된다. 이것은 저항과 등가적인 에너지 저장소자 2개로 구성된다. 8.2 초깃값과 최종값 결정 이차 회로 해석에서 가장 큰 문제는 회로 변수의 초기 조건과 최종상태를 구하는 것이다. v와 i의 초깃값과 최종값은 쉽게 찾지만 도함수의 초깃값과 최종값(dv/dt & di/dt)을 찾는 데는 어려움을 느낀다. 그래서 이번 ..

7.1 서론 위 장에서는 두 가지 형태의 간단한 회로, 즉 저항과 커패시터로 구성된 회로, 저항과 인덕터로 구성된 회로를 알아볼 것이다. 각각 RC 회로, RL 회로라고 부른다. 저항회로와 동일하게 RC 및 RL 회로의 해석에도 키르히호프의 법칙을 적용한다. 그러나 순수 저항회로에 키르히호프 법칙을 적용하면 대수방정식이 유도되지만, RC 및 RL 회로에 이 법칙을 적용하면 미분방정식이 만들어진다는 것이 차이점이다. 일차 회로는 일차 미분방정식의 특성을 띤다. RC 및 RL 회로의 해석에서 유도되는 미분방정식은 일차이기 때문에 이 회로를 일차 회로라고 부른다. 7.2 무전원 RC 회로 무전원 RC 회로는 직류 전원이 갑자기 끊어질 때 발생한다. 커패시터에 저장된 에너지는 저항으로 방출된다.(커패시터가 저장..

6.1 서론 커패시터와 인덕터는 저항과 같이 수동 선형 회로소자이다. 그러나 저항과의 차이점은 저항은 에너지를 소모하지만 커패시터와 인덕터는 에너지를 소모하지 않고 다시 사용할 수 있도록 저장한다. 그래서 커패시터와 인덕터를 저장소자라고 부르기도 한다. Chap 3, 4에서 배운 회로 해석 기법이 저항뿐만이 아닌 커패시터와 인덕터를 사용한 회로에도 적용이 된다. 위 장에서는 커패시터와 인덕터를 소개하고 직렬과 병렬로 연결하는 방법을 살펴볼 것이다. 6.2 커패시터 커패시터는 전기장으로 에너지를 저장하기 위해 설계된 수동소자이다. 커패시터는 비전도물질(절연체)로 분리된 2개의 전도체 판으로 구성된다. 알루미늄이 판으로 사용되기도 하며 절연체로는 공기, 세라믹, 종이, 운모 등이 사용된다. 전압원 v가 커패..

4.1 서론 전기회로의 응용 범위가 확대되면서 회로는 점점 복잡하게 진화해 왔다. 그럴수록 쉽게 해석할 수 있는 이론이 있어야 하는데 그것이 바로 테브냉과 노턴의 정리이다. 덧붙여 이 장에서는 중첩의 원리, 전원 변환, 최대 전력 전달에 대해 설명한다. 4.2 선형성 선형 회로는 입력과 출력이 선형(또는 정비례) 관계에 있는 회로이다. 4.3 중첩의 원리 중첩의 원리란 선형 회로의 소자 양단에 걸리는 전원(전압원 or 전류원)이 각각의 독립 전원에 의해 소자에 걸리는 전압(전압원 or 전류원)의 대수합과 같음을 의미한다. 중첩의 원리 적용 전 주의해야 할 두가지 1. 다른 모든 독립 전원 제거 후 각각의 독립 전원만 고려해야 한다. 이외의 전압원은 0V(단락회로), 전류원은 0A(개방회로)로 바꿔야 한다..

3.1 서론 KCL(키르히호프의 전류 법칙)을 체계적으로 응용하는 노드 해석(nodal analysis)과 KVL(키르히호프의 전압 법칙)을 체계적으로 응용하는 메시 해석(mesh analysis)은 회로 해석 기술을 더 발전시킬 수 있다. 3.2 노드 해석 노드 전압을 결정하는 단계 1. 하나의 노드를 기준 노드로 선택한다. 나머지 n-1개의 노드는 전압 v1, v2,..., vn-1로 할당한다. 이러한 전압들은 기준 노드의 전압에 상대적이다. (기준 노드는 0 전위로 가정되기 때문에 일반적으로 접지라고 불린다.) 2. 기준으로 사용하지 않은 n-1개 노드 각각에 KCL을 적용한다. 노드 전압에 의해 가지 전류를 표현할 때 옴의 법칙을 사용한다. 3. 미지의 노드 전압을 구하기 위해 연립방정식을 세운다..

2.1 서론 회로에서 전류, 전압, 전력과 같은 변수의 값을 구하기 위해서는 전기회로를 지배하는 기본적인 법칙을 이해해야 한다. 기본적인 법칙으로는 옴의 법칙, 키르히호프의 법칙이 있으며 이는 회로 해석 방법의 기초적인 토대가 된다. 이러한 법칙 외에 회로 설계와 해석에서 보편적으로 사용되는 기술을 논의할 것이다. 기술로는 직병렬 저항결합, 전압 분배, 전류 분배, 델타-와이(Δ-Y), 와이-델타(Y-Δ) 변환 등이 있다. 2.2 옴의 법칙 대부분의 물질은 전하의 흐름을 방해하는 특성을 가지고 있다. 이러한 물리적인 성질 또는 전류를 방해하는 성질을 저항(resistance)이라 하고 기호 R로 표시한다. 저항 R은 옴(Ω)의 단위로 측정된다. 옴의 법칙에서 저항 양단의 전압 V는 저항을 흐르는 전류 i..