Thevenin과 Norton의 등가회로와 회로 정리

소개

기초전기실험

실험2.Thevenin과 Norton의 등가회로와 회로 정리

결과보고서 입니다.

목차

실험2-1 : 선형 회로에서 중첩의 원리(Superposition)
토의 사항 - 위의 표 1, 2로부터 중첩의 정리가 성립함을 알 수 있는가?
또 부하 전력에 대하여도 중첩의 원리가 성립되는가? 전력에 대하여도 표2와 같은 형식의 표를 만들어 확인해 보라.
중첩의 원리가 전력에 대하여는 성립하지 않는다면 그 이유는?
그리고 표1, 2의 결과를 이용하여 VS1만 2배로 되었을 때, 부하 전류와 부하 전압을 구할 수 있는가?

실험2-2 : Thevenin 등가 회로
토의사항 - 위의 표로부터 Thevenin 등가 회로가 원래 회로와 등가라고 할 수 있는가?
그리고 Thevenin 등가 회로는 어떻게 구하는가?

실험2-3 : Thevenin 등가 회로에서 최대 전력 전달
토의 사항 - 표 3, 4의 결과를 부하 전류 , 부하 전압 , 부하 전력 을 Y축으로, 을 X축으로 하여 그래프를 그려보고, 이론적으로 구한 부하 저항에 따른 부하 전류, 부하 전압, 부하 전력의 변화를 보여주는 그래프와 비교해 보라.
또 어느 경우에 최대의 전력이 전달되며 왜 그러한지 그 이유를 설명하라.

실험 2-4 Norton 등가 회로
토의 사항 - 표 5의 결과로부터 원래 회로와 등가회로가 등가라고 할 수 있는가?
토의 사항 - 표 5,6의 결과를 부하 전류 IL, 부하 전압 VL, 부하 전력 PL을 Y축으로 RL 을 X축으로 하여 그래프로 그려보고, 이론적으로 구한 부하 저항에 따른 부하 전류, 부하 전압, 부하 전력의 변화를 보여주는 그래프와 비교해 보라. 또 어느 경우에 최대의 전력이 전달되며 왜 그러한지 이유를 설명하라.

◎결과 고찰

본문내용

이번 실험의 목표는 선형성을 이용하면 복잡한 회로라도 간단한 등가 회로로 바꿀 수 있다는 것을 알아보고자함에 있었다. 선형 회로에서는 입력이 여럿이더라도 출력은 각각의 입력에 대한 출력의 합으로 주어진다. 따라서 선형 회로가 가지는 이러한 특징을 통하여 중첩의 원리, Thevenin, Norton의 등가 회로, 최대 전력 전달에 대해 이해하고 회로를 보는 안목을 배양시키는 데에 있다.
실험 1은 주어진 회로가 선형일 때 2개의 전압원을 각각 단락(Short) 시켜서 등가 회로 상의 전류값과 전압값을 구하여 보면 그 결과는 본래 회로가 가지는 전압과 전류의 값과 동일하다는 것을 볼 수 있다. 그 결과 중첩의 원리(Superposition)가 성립하는 것을 알 수 있다.
실험 2,3,4는 Thevenin과 Norton 의 정리를 이용하여 복잡한 선형 회로를 간단히 만드는 방법에 대해 배우고, 이렇게 만들어진 등가 회로가 실제로 원래 회로와 같은 회로인지 실험을 통하여 비교해보는 것이다. 실험 결과를 보았을 때, Thevenin과 Norton의 정리를 이용, 꾸민 등가 회로는 실제의 회로와 같았으며, 이러한 등가 회로는 복잡한 선형 회로를 비교적 간단히 만들어 회로를 분석하는데 있어 더욱 쉽게 이해를 할 수 있었다. 또한, 실험을 통해 나온 실험값을 분석, 전력 값을 구해봄으로써, 이론적으로 구했던 전력이 최대로 전달되는 저항 RL값에 대해 실험값을 토대로 유추해 볼 수도 있었다. 다만 Thevenin의 등가 회로를 꾸며서 최대 전력 전달에 대해 알아보는 실험에서는 측정기가 가지는 측정 오차나, 저항의 오차범위 안에서 일어나는 저항 값의 오차, 등가 회로를 꾸밀 때 실제로 측정한 등가 저항의 값과 사용한 등가 저항 사이의 저항값에 대한 오차가 실험 결과에 영향을 미쳐서 실험 결과가 이론 값과의 차이가 있었다.

참고자료

· 없음