교류회로의 전력과 변압기

목차

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

본문내용

1. 교류회로의 전력
RLC회로에서 에너지는 교류를 발생시키는 발전기에서 나온다. 이때 에너지의 일부는 축전기의 전기장에 저장되고 일부는 유도기의 자기장에 저장되며 나머지는 저항에서 열에너지로 소모된다. 정상상태에서 축전기와 유도기에 저장된 평균 에너지는 일정하게 유지되는데 발전기에서 저항으로 에너지의 알짜 전이가 일어나 전자기 에너지가 열에너지로 발산된다. 이때 저항에서 발생되는 에너지의 순간적인 비율은 아래와 같이 나타낼 수 있다.
우리는 식에 강제 각진동수에 대한 아래와 같은 식을 대입하면 저항에서 발생되는 에너지의 순간적인 비율에 관한 식을 얻을 수 있다.
식에서 를 전력인자라고 하며 의 식이 성립하므로 식 자체는 위상상수의 부호와 무관하다. 또한 RLC회로에서 저항에 공급되는 에너지를 최대로 하기 위해서는 전력인자인 를 가능한 1이 되도록 만들어야 한다. 이를 위해 위상상수를 가능한 0이 되도록 유도해야 하며 회로를 직렬로 연결함으로써 회로의 전기용량을 줄일 필요가 있다. 발전소에서는 전력 송전장치에 직렬로 연결된 축전기를 배치함으로써 이러한 효과를 얻을 수 있다.

2. 변압기
교류회로에 저항만 있으면, 즉, 임피던스와 관련하여 다음과 같은 식이 성립함을 의미한다.
식에 미루어보아 임피던스에 관한 식을 정리하면 아래와 같이 이라는 등식을 도출해낼 수 있다.
또한 위상상수와 관련된 식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

참고 자료

없음