숭실대 기초회로실험 보고서입니다. 최대전력전송, 망로전류를 이용한 회로해석

목차

Ⅰ실험 21. 최대 전력전송
1. 실험 목적
2. 관련이론
3. 실험 준비물
4. 실험과정 Pspice로 구현

Ⅱ실험 22. 망로전류를 이용한 회로해석
1. 실험 목적
2. 관련이론
3. 실험 준비물
4. 실험과정 Pspice로 구현

본문내용

1. 실험 목적
(1) 직류부하에서 전력을 측정한다.
(2) 부하의 저항과 전원의 저항이 같을 때 직류전원에서 부하로 최대 전력전송이 일어 남을 실험적으로 입증한다.

2. 관련이론
전력은 단위 시간당 일의 양으로 정의되며, 단위는 W이다. 직류부하에서 저항 R에
전압 V와 전류 I가 흐를 때, 소비된 전력은 P = VI와 같다. 옴의 법칙 V=IR을 적용하면
식은 다음과 같이 나타낼 수 있다.

<중 략>

이번 실험에서 확인해 볼 것이지만, 위의 식에서 Rc를 고정시키고 RL을 변화시키며 전력의 변화를 관찰해보면 Rc와 RL이 같을 때 최대 전력전송이 발생하는 것을 확인할 수 있다.
-> “정전압원에 의한 최대 전력전송은 전압원의 내부저항과 부하저항이 같을 때 발생한다.”

부하에 전력을 전달하는 회로가 복잡한 경우에는 그 회로의 출력단자로부터 관찰되는 회로의 저항에 의해 Rc를 결정할 수 있다. 이 때, 회로망에 능동 전압원이 포함되어 있기 때문에 부하가 연결되는 출력단자에 단순히 저항계를 연결해서는 Rc를 측정할 수 없다.
-> “정전압원에 의한 최대 전력전송은 회로의 출력단자로부터 관찰되는 전력공급 회로의 저항이 부하저항과 같을 때 발생한다.”

<중 략>

위의 회로에서 루프를 확인한다. (1, 2, 3으로 잡음.) 경로는 전압원을 포함할 필요는 없으나 모든 전압원은 폐회로에 포함되어야 한다. 각각의 루프에서 순환 전류를 갖는다고 가정하고, 이 전류를 사용하여 각각의 경로에 대해 키르히호프 전압법칙 방정식을 세운다. 방정식을 세울 때에는 다른 루프의 전류에 의한 전압강하를 고려해야 한다. (예로 위에 그림에서 R3에 흐르는 전류는 i1-i2이다. R6에는 i2-i3의 전류가 흐른다. 방향조심!) 선택된 각 루프에 대해 방정식을 세우고, 이에 의한 연립 방정식을 푼다.

참고자료

· 없음