전기/5. 회로 이론 14

5. 회로 이론 > 14. 과도 현상

1. R-L 직렬 회로의 과도 현상 1.1 R-L 직렬 회로의 과도 전류 1) KVL 방정식 R i(t) + L d/dt i(t) = E 2) 과도 전류 KVL 방정식을 라플라스 변환하면 다음과 같은 과도 전류식을 얻을 수 있다. i(t) = E/R ( 1 - e^-(R/L)t ) [A] 1.2 R-L 직렬 회로의 과도 특성 1) 특성근 s = -R / L 2) 시정수 타우 = L / R [sec] 시정수: 정상 전류 100%의 63.2에 도달하는데 걸리는 시간 3) 스위치 동작 상태에 따른 R-L 회로의 전류 변화 상태 a. 스위치 투입 시 과도 전류 i(t) = E / R   (1 -  e^ -(R/L)t ) [A] b. 스위치 투입 후 정상 전류 Is = E / R [A] 스위치 개방 시 감소 전류..

5. 회로 이론 > 13. 전달 함수

1. 제어 시스템에서의 잔달 함수 1.1 전달함수의 정의 1) 전달 함수의 의미: 제어 시스템에서 전달함수는 제어창치의 입력 신호에 대한 출력 신호 비율이다.  2) 전달 함수의 표현: 제어 장치의 입력 신호 R(s)에 대하여 출력 신호 C(s)가 나올 때의 전달함수이다. G(s) = C(s) / R(s) = 출력을 라플라스 변환한 값 / 입력을 라플라스 변환한 값  1.2 전달 함수의 성질 1) 제어 시스템의 초기 조건은 0으로 한다. 2) 제어 시스템의 전달함수는 s만의 함수로 표시된다. 3) 전달 함수는 선형 시스템에만 적용된고 비선형 시스템에는 적용되지 않는다. 4) 전달 함수는 시스템 입력과 무관하다. 1.3 전달 함수의 종류 1) 비례요소 입력 신호 X(s)에 대하여 출력 신호 Y(s)가 어떤..

5. 회로 이론 > 12. 라플라스 변환

1. 라플라스 기본 변환 1.1 라플라스 변환과 필요성 1) 제어 장치는 시간 함수 f(t)를 인식하지 못하므로 제어 장치가 받아들일 수 있는 주파수 함수 F(jw) = F(S) 로 변환하여야 한다. 2) 라플라스 변환공식을 사용하여 시간 함수를 주파수 함수로 바꾼다. F(S) = ∫ 0~ ∞ f(t) e^-st dt  2. 자주 쓰이는 라플라스 기본 변환 공식 라플라스 변환 공식을 이용하여 시간 함수를 주파수 함수로 바꾸면 다음과 같은 기본적인 라플라스 변환 결과식을 얻을 수 있다. 시간 함수 f(t)주파수 함수 F(S)임펄스 함수 δ (t)1단위 계단 함수 u(t) =11/s속도 함수 t1/s^2가속도 함수 t^22! / s^3지수 함수 e^at1 / (s-a)지수 함수 e^-at1 / (s+a)삼각..

5.회로 이론 > 11. 분포 정수 회로

1. 특성 임피던스와 전파 정수 1.1 분포 정수 회로 1) 분포 정수 회로: 선로 정수 R, L, G, C가 균등하게 분포된 회로 -직렬 임피던스 Z = R + jwL = R + jX [옴] -병렬 어드미턴스 Y = G + jwC =  G + jB [모] 2) 장거리 선로의 송전단 전압, 전류식 (전파 방정식) 송전단 전압: Es  = cosh γ l Er + Z0 sinh γ l Ir 송전단 전류: Is = 1/Z0 sinh γ l Er  + cosh γ l  Ir   1.2 파동 임피던스와 전파 상수 1) 파동(서지, 특성) 임피던스 Z0 = root (Z / Y) = root (  (R+jwL)/(G+jwC) ) = root ( L/C ) [옴] 파동 임피던스라고 하며 송전선을 이동하는 진행파에 ..

5. 회로이론 > 10. 4단자 회로망

1. 4단자 회로망 해석 방법 1.1 4단자 회로망의 정의 회로망을 4개의 인출 단자로 뽑아내 해석한 회로망이다. 1.2 임피던스 파라미터 1) 임피던스를 이용하여 4단자 회로망을 표현하는 해석 방법이다. 2) 주로 T형 4단자 회로망에 적용하는 방법이다. 3) T형 회로에서 4개의 임피던스 파라미터를 구하는 방법은 다음과 같다 -문제에 주어진 4단자 회로망의 전압 극성을 파악한다. -문제에 전압 극성이 주어지지 않으면 임의로 극성을 정한다. -전압 극성과 일치하는 전류 흐름을 입력과 출력측 양쪽에 표시한다. -각 전류 흐름에 경유하는 임피던스를 구한다. Z11 = Z1 + Z3 [옴] Z12 = Z21 = Z3 [옴] Z22 = Z2 + Z3 [옴] 1.3 어드미턴스 파라미터 1) 어드미턴스를 이용하여..

5. 회로이론 > 9. 2단자 회로망

1. 2단자 회로망 해석 1.1 2단자 회로망 1) 의미: 회로망을 2개의 인출 단자로 뽑아내어 해석한 회로망이다. 2) 구동점 임피던스: 어느 회로 소자에 전원을 인가한 상태에서의 임피던스를 의미한다.  1.2 회로 소자의 임피던스 (Z [옴]) 1) 저항 Z = R [옴] 2) 인덕턴스 Z = jw L = s L [옴] 3) 정전용량 Z = 1/ jwC = 1 / sC [옴]   2. 영점과 극점 2.1 영점과 극점의 의미 Z = (s+1) / (s+2)(s+3) [옴] 1) 영점: 어떤 회로의 임피던스값을 0 [옴] 이 되도록 하는 함수의 값이다. 위의 임피던스 함수에서 s = -1 이면 임피던스값이 0 [옴] 이 되므로 영점은 -1 지점이다. 2) 극점: 어떤 회로의 임피던스값을 ∞ [옴] 이 되..

5. 회로 이론 > 8. 비정현파 교류

1. 비정현파의 전압 및 전류 실효값 1.1 비정현파의 정의 1) 정현파가 여러 가지 원인으로 인하여 일그러진 파형을 말한다. 2) 비정현파가 포함된 전원의 순시값 표현은 다음과 같다. v(t) = V0 + ( root 2 ) V1 sin wt + ( root 2 ) V2 sin 2 wt + ( root 2) V3 sin 3 wt + .... [V] V0: 직류 실효값 (직류는 실효값, 평균값, 최대값이 모두 같다) V1: 정현파 (기본파) 실효값 V2: 제 2 고조파 실효값 V3: 제 3 고조파 실효값 1.2 비정현파의 전압 (실효값) 크기 계산 방법 V = root ( V0^2 + V1^2 + V2^2 + V3^2 + ... ) [V] 1.3 비정현파의 전류 (실효값) 크기 계산 방법 I = root..

5. 회로 이론 > 7. 3상 교류

1. 3상 교류 1.1 3상 동기 발전기 1) 3상 대칭 기전력은 발전소에 설치되어 있는 3상 동기 발전기에서 조로 발생한다.  2) 3상 동기 발전기에서의 3상 대칭 기전력의 발생 원리는 다음과 같다. 1.2 3상 교류의 성질 1) 3상 기전력은 항상 0도 -> -120도 > -240도 의 순서로 발생한다. 2) 3상 교류의 각 상의 순시값은 다음과 같다. va = Vm sin wt vb = Vm sin (wt - 120도) vc = Vm sin (wt - 240도)  2. 3상 결선의 종류 2.1 Y 결선 Il = Ip [A]Vl = root 3 Vp 각 30도 [V]Vp, Ip: 상전압, 상전류Vl, Il: 선간전압, 선전류 2.2 델타결선 Vl = Vp [V]Il = root 3 Ip 각 -30도..

5. 회로 이론 > 6. 교류 전력

1. 전력의 종류 1.1 피상 전력 1) 피상 전력: 발전소의 교류 발전기에서 공급하는 전기 에너지를 의미한다. 2) 피상 전력의 표시 기호 및 단위: Pa 또는 W라는 기호로 표시하고 단위는 [VA]를 사용하며 볼트암페어라 읽는다. 1.2 유효 전력 (소비 전력, 평균 전력, 전력) 1) 유효 전력: 부하 (전기 사용 기기) 에서 소비되는 전기 에너지를 의미한다. 2) 표기: P라는 기호로 표시하고 단위는 [W]로 사용하고 와트라고 읽는다. 1.3 무효 전력 1) 무효 전력 : 발전소에서 생산된 피상 전력을 부하까지 수송하는 도중에 송전 선로에 저장되는 전기 에너지를 의미한다. 2) 표시 기호 및 단위: Q 또는 Pr 이라는 기호로 표시하고 단위는 [Var] 를 사용하고 바라고 읽는다. 1.4 전력 계..

5. 회로 이론 > 5. 회로망 해석 기법

1. 테브난 정리 및 노튼 정리 1.1 테브난 정리 1) 정의: 복잡한 회로를 1개의 전압원과 1개의 직렬 저항으로 한 실제적인 전압원 회로로 바꾸어 쉽게 풀이하는 회로 해석 기법 중의 하나 2) 내용 -부하 저항 RL을 제거(개방) 하여 회로의 a, b 단자를 개방 상태로 둔다. -a, b 단자에서 본 테브난 등가 저항과 등가 전압을 구한다. Rab = R1 * R2 / (R1 + R2) [옴] Vab =  R2 / (R1 + R2)  E [V] -a, b 단자에 부하 저항 RL을 연결하여 회로를 해석한다.    1.2 노튼 정리 1) 정의: 테브난 회로의 전압원을 전류원으로 직렬 저항을 병렬 저항으로 등가 변환하여 해석하는 기법 2) 내용 -테브난 저항 RT과 노튼 저항 RN의 저항 값은 같다.  -..