2주차 예비 보고서 9장 휘스톤 브리지와 전력전달

소개

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목차

1. 다음의 그림은 테브난 등가 전압, 등가 저항, 부하 저항으로 구성된 회로도이다. 아래의 물음에 답하여라.
1-1. 부하 저항 R _{L}에 흐르는 전류 i _{L}을 구하여라.
1-2. 부하에 전달되는 전력 P _{L}을 구하여라.
1-3. 부하 전력 P _{L}이 최대가 되는 R _{L}의 값을 구하기 위한 미분방정식을 유도해보고, 그 때의 최대 전력 P _{max}를 구해보시오. 이를 통해 부하가 고정되어 있을 때, 어떤 것을 조절해 전력을 최대로 만들 수 있는가?

2. 다음의 회로에서 일정 전압 E에 대하여 최대 전력을 공급할 수 있는 조건을 구하여라.

3. 다음의 그림은 휘스톤 브리지 회로도를 나타낸 것이다. a, b 단자 부하 측에 어떤 부하를 설치한다고 가정할 때, 아래의 물음에 답하여라.
3-1. 테브난 등가 전압(V _{TH}) 및 등가 저항(R _{TH})을 구하고, 부하 저항을 포함해 테브난 등가 회로도를 그려보시오.(※ 단, 등가 전압은 V _{TH} =V _{a} -V _{b}이다)
3-2. 최대 전력을 전달하는 조건에서의 부하 저항, 부하 전류를 구하여라.
3-3. 부하가 15분 동안 하는 일의 양(W=P TIMES t TIMES eta )을 kJ의 단위로 구해보시오. (단, 일의 효율( eta )은 85%로 하고, 값은 소수점 둘째 자리까지 나타낸다.)

본문내용

1-3. 부하 전력 P _{L}이 최대가 되는 R _{L}의 값을 구하기 위한 미분방정식을 유도해보고, 그 때의 최대 전력 P _{max}를 구해보시오. 이를 통해 부하가 고정되어 있을 때, 어떤 것을 조절해 전력을 최대로 만들 수 있는가?

P _{L} = {v _{th}^{} ^{2}} over {(R _{th} +R _{L} ) ^{2}} BULLET R _{L}을 R _{L}에 대해 미분하면
{dP _{L}} over {dR _{L}} = {v _{t}^{2}} over {(R _{t} +R _{L} ) ^{2}} [1- {2R _{L}} over {R _{t} +R _{L}} ]=0 -> R _{L} =R _{t}일 때 최대 P _{max}가 된다.
즉, 부하가 고정되어 있을 때, R _{t}를 조절해 전력을 최대로 만들 수 있다.

참고자료

· 없음