소개글
경희대학교 전기전자회로 3번째 과제입니다. pspice로 각종 회로 시뮬레이션을 해야하는데 시간 부족하신 분들은 받으시면 좋을 듯 합니다. 각 회로별 구성을 캡쳐하였고 설정값과 실행값도 꼼꼼히 캡쳐하였기 때문에 분량이 많습니다. A반 에서 A0를 받았습니다. 뒷반수업을 들으신다면 그 이상 학점도 기대하실만 합니다.
목차
1. Coulomb의 힘, 전기적 일과 에너지, 회로(전원+부하)와의 관계에 대하여 체계적으로 논하시오.
2. 전압(전위)이란 무엇인가? 이 개념의 활용상 장단점을 논하시오.
3. P-spice를 이용하여 다음 관계식 및 법칙을 증명하시오.
4.
(1) P-spice를 이용하여 최대전력전송 이론을 증명하시오.
(2) 우측 회로에서 저항 를 변화 시키는 경우 에서 최대의 Joule열을 발생시킬 때의 값을 P-spice를 이용하여 구하시오.
5. 우측 회로에서 i=3A인 경우,
(1) 전원에서 공급되는 전력을 구하시오.
(2) 3, 4, 5, 6, 7 에 흐르는 전류를 구하시오.
(2) P-spice를 이용해서 (1), (2)번을 푸시오.
6. 아래 회로에서,
(1)에 흐르는 전류를 테브낭의 정리를 이용하여 구하시오.
(2) P-spice를 이용하여 에 흐르는 전류를 구하시오
7. 우측 회로의 전원으로써 국내 상용전원(전압220V)이 사용될 경우(아래참조), 회로 동작 후 일정시간이 지나면 모든 전류와 전압의 파형은 포화된다(규칙적으로 반복됨을 의미함).
(1) 아래 7가지 파형을 그래프로 나타내고, 포화되는 시점에 대하여 논하시오. 단, 5가지 전압을 한 그래프에, 3가지 전류를 한 그래프에 나타낼 것.
(2) 저항 R1, R2, R3에서 소비하는 전력의 파형(P1, P2, P3, PC ,PL)과 전원에서 공급하는 전력(PS)의 파형을 그래프로 나타내고 P5와 (P1+P2+P3)의 차이에 대하여 논하시오.
(3) 포화된 후 전원에서 공급되는 평균전력을 구하시오.
8. P-spice 연습 – DC 과도 특성
(1)-Ⅰ 좌측 C,R 회로에서 SW(switch)를 ON 하였을 때의 Transient analysis: 의 그래프는?
9. P-spice 연습 – 각종 R,C,L 회로
(1) Transient analysis (f=1000Hz): V(t), I(t) 비교 ①, ②, ③, ④, ⑤
(2) Transient analysis (f=1000Hz): I(t)와 component 전류 비교 ⑥,⑦,⑧,⑩
(3) AC sweep (Range 100~3000Hz): I(t) 비교 ⑥, ⑦, ⑧, ⑨, ⑩, ⑪
본문내용
1. Coulomb의 힘, 전기적 일과 에너지, 회로(전원+부하)와의 관계에 대하여 체계적으로 논하시오.
전기적 힘은 입자가 양의 전하(+)와 음의 전하(-)를 가지고 있을 때, 두 전하 사이에 발생하는 서로 끌어당기는 힘과 서로 밀어내는 힘이다. 즉 2개의 점전하 Q과 q가 있을 때 그 간의 거리를 r이라고 한다면 점전하를 연결하는 직선상에 인력과 척력의 형태로 발생하는 힘을 Coulomb의 힘이라고 하며 로 서술할 수 있다. 또한 가 굉장히 크다고 가정하면 로 나타내며 E를 전기장이라 한다. 따라서 Coulomb의 힘은 로 서술된다.
전기적 일은 전기장이 존재할 때, 전하가 전기장에서 전기적 힘을 받으며 이동하기 위해 필요한 일을 말하며 1C의 전하가 1V/m의 전기장에서 1m이동하기 위해 필요한 일을 1J이라고 한다.
전기적 에너지는 중력장에서의 위치에너지와 비슷한 개념을 가지고 있다. 지표면이 음의 전하로 대전되어있어 E의 전기장을 형성하고 있고, 지표면에서 거리 L만큼 떨어져있는 양전하 Q가 전기력에 의해 낙하하려 한다. 이 때 전하Q는 중력장에서와 같이 위치에너지를 가지고 있으며 이는 로 나타낼 수 있다. 이때 는 지표면에서 거리 L만큼 떨어져있을 때의 전위를 나타내며 는 지표면에서의 전위를 나타낸다. 그리고 로 서술할 수 있으며 이때 V를 전압이라 한다.
오른쪽 회로에서 전원에 연결된 저항 양단에서 전위의 차이는 V이다. 저항에서 전하가 하는 일 이고 단위시간당 저항에서 전하가 하는 일 이며 단위시간당 전하의 흐름 은 전류 I이므로 이다. 전원에서 V라는 전압으로 전하의 흐름을 만들면 전하의 흐름은 저항을 지나면서 전기적 일을 하게 된다, 이때 전력은 Joule 열의 형태로 소비되며 로 설명할 수 있다.
2. 전압(전위)이란 무엇인가? 이 개념의 활용상 장단점을 논하시오.
전압이라는 개념을 쉽게 이해하기 위해서는 수조안에 들어있는 물이 파이프를 통해 흘러나오는 것을 생각하면 된다. 물은 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르므로 높은 수위에 있는 물이 더 큰 에너지를 가지고 있다.
참고 자료
없음
한컴오피스 
