지금까지 공진 현상은 쓸모없는 호기심이거나 기껏해야 피해야 할 성가신 것으로 보입니다(특히 직렬 공진으로 인해 AC 전압 소스에서 단락이 발생하는 경우!). 그러나 이것은 사실이 아닙니다. 공진은 다양한 응용 분야에 사용되는 무효 AC 회로의 매우 중요한 속성입니다. 공진의 한 가지 용도는 AC 신호를 생성하도록 설계된 회로에서 안정적인 주파수 조건을 설정하는 것입니다. 일반적으로 병렬(탱크) 회로가 이를 위해 사용되며 커패시터와 인덕터가 함께 직접 연결되어 서로 에너지를 교환합니다. 진자를 사용하여 클록 메커니즘의 진동 주파수를

직렬 유도/용량성 회로에서도 유사한 효과가 발생합니다. 공진 상태에 도달하면(용량성 및 유도성 리액턴스가 같음) 두 임피던스가 서로 상쇄되고 총 임피던스가 0으로 떨어집니다! 예: 단순 직렬 공진 회로. 159.155Hz의 공진 주파수에서 총 직렬 임피던스가 0Ω인 경우 결과는 단락입니다. 공진에서 AC 전원을 가로질러. 위에 그려진 회로에서는 좋지 않습니다. 커패시터 및 인덕터와 직렬로 작은 저항(아래 그림)을 추가하여 최대 회로 전류를 다소 제한하고 동일한 주파수 범위에 대해 또 다른 SPICE 분석을

탱크 회로의 공명 커패시터와 인덕터의 리액턴스가 서로 같을 때 탱크 회로에서 공진 상태가 발생합니다. 유도성 리액턴스는 주파수가 증가함에 따라 증가하고 용량성 리액턴스는 주파수가 증가함에 따라 감소하기 때문에 이 두 리액턴스가 동일한 주파수는 하나뿐입니다. 예: 단순 병렬 공진 회로(탱크 회로). 위의 회로에는 10μF 커패시터와 100mH 인덕터가 있습니다. 주어진 주파수에서 각각의 리액턴스를 결정하는 방정식을 알고 있고 두 개의 리액턴스가 서로 동일한 지점을 찾고 있기 때문에 두 개의 리액턴스 공식을 서로 동일하

커패시터는 전기장의 형태로 에너지를 저장하고 저장된 에너지를 전위로 전기적으로 나타냅니다. 정전압 . 인덕터는 자기장의 형태로 에너지를 저장하고 저장된 에너지를 전자의 운동 운동으로 전기적으로 나타냅니다. 전류 . 커패시터와 인덕터는 동일한 반응성 코인의 양면이며 보완 모드에서 에너지를 저장하고 방출합니다. 이 두 가지 유형의 반응성 구성 요소가 직접 연결되면 에너지를 저장하는 상호 보완적인 경향이 비정상적인 결과를 생성합니다. 커패시터 또는 인덕터 중 하나가 충전된 상태에서 시작하면 두 구성 요소가 서로 간에 에너지를 교환하여

전력(P)에 대한 계산을 제외하고 모든 AC 회로 계산은 DC 회로에 대한 계산과 동일한 일반 원칙을 기반으로 합니다. 유일한 중요한 차이점은 AC 계산은 복소수를 사용하는 반면 DC 계산은 스칼라 수량을 사용한다는 사실입니다. 전압, 전류 및 임피던스가 모두 복소수로 표현될 때 옴의 법칙, 키르히호프의 법칙 및 DC에서 배운 네트워크 정리조차도 AC에 대해 여전히 유효합니다. DC 회로에 적용된 동일한 문제 해결 전략은 AC에도 적용되지만 AC는 휴대용 멀티미터에 등록되지 않은 위상 각도로 인해 작업하기가 확실히 더 어려울 수

컨덕턴스란 무엇입니까? DC 회로 연구에서 전기 학생은 저항의 반대를 의미하는 용어인 컨덕턴스를 접하게 됩니다. . 병렬 저항에 대한 수학 공식을 탐색할 때 유용한 용어입니다. Rparallel =1 / (1/R1 + 1/R2 + . . . 1/Rn ). 회로에 더 많은 병렬 구성 요소가 포함될수록 감소하는 저항과 달리 컨덕턴스는 단순히 추가됩니다. 수학적으로 컨덕턴스는 저항의 역수이며 병렬 저항 공식의 각 1/R 항은 실제로 컨덕턴스입니다. 저항이라는 용어는 회로에서 흐르는 전자에 대한 반대의 양을 나타내는 반면, 컨덕턴스는

이제 직렬 및 병렬 AC 회로 분석이 DC 회로 분석과 근본적으로 다르지 않다는 것을 보았으므로 직렬 병렬 분석도 스칼라 대신 복소수를 사용하여 나타낼 수 있다는 사실이 놀랍지 않습니다. 전압, 전류 및 임피던스. 이 직렬 병렬 회로를 예로 들어 보겠습니다. 직렬 병렬 R, L 및 C 회로의 예 평소와 같이 첫 번째 업무 순서는 AC 전원의 주파수를 기반으로 모든 구성 요소의 임피던스(Z) 값을 결정하는 것입니다. 이렇게 하려면 먼저 모든 인덕터와 커패시터에 대한 리액턴스(X) 값을 결정한 다음 리액턴스(X)와 저항(

직렬 회로에서 동일한 구성 요소를 가져와 쉬운 예제 회로를 위해 병렬 구성으로 재배열할 수 있습니다. R, L 및 C 병렬 회로의 예 병렬 구성요소의 임피던스 이러한 구성 요소가 직렬 대신 병렬로 연결된다는 사실은 이제 개별 임피던스에 전혀 영향을 미치지 않습니다. 전원 공급 장치가 이전과 동일한 주파수인 한 유도성 및 용량성 리액턴스는 전혀 변경되지 않습니다. 구성 요소 값을 대체하는 임피던스가 있는 R, L 및 C 병렬 회로의 예 모든 구성 요소 값을 임피던스(Z)로 표시하면 분석 테이블을 설정하고

다음 예제 회로를 가져와 분석해 보겠습니다. 시리즈 R, L 및 C 회로의 예 리액턴스 해결 첫 번째 단계는 인덕터와 커패시터의 리액턴스(옴 단위)를 결정하는 것입니다. 다음 단계는 모든 저항과 리액턴스를 수학적으로 일반적인 형태인 임피던스로 표현하는 것입니다. (아래 그림) 유도성 리액턴스는 양의 가상 임피던스(또는 +90°의 임피던스)로 변환되는 반면 용량성 리액턴스는 음의 가상 임피던스(-90°의 임피던스)로 변환됩니다. 물론 저항은 여전히 ​​순수한 실제 임피던스(극각 0°)로 간주됩니다.

동일한 AC 회로에 함께 연결된 저항, 인덕터 및 커패시터의 효과를 살펴보기 전에 몇 가지 기본 용어와 사실을 간략하게 살펴보겠습니다. 저항 이것은 본질적으로 마찰입니다. 전류의 흐름에 반대합니다. 그것은 어느 정도 모든 지휘자에 ​​존재합니다(수퍼 제외 도체!), 특히 저항기에서. 교류가 저항을 통과하면 전류와 동위상인 전압 강하가 생성됩니다. 저항은 수학적으로 문자 R로 기호화되며 옴(Ω) 단위로 측정됩니다. 반응 이것은 본질적으로 관성입니다. 전류의 흐름에 반대합니다. 인가된 전압 또는 전류에 비례하여 전기장 또는 자기장이

인덕터와 마찬가지로 이상적인 커패시터는 저항(전력 소산) 효과가 절대적으로 0인 순전히 반응성 장치입니다. 물론 현실 세계에서 그렇게 완벽한 것은 없습니다. 그러나 커패시터는 일반적으로 더 순수하다는 장점이 있습니다. 인덕터보다 반응성 부품. 인덕터로 동일한 작업을 수행하는 것보다 내부 직렬 저항이 낮은 커패시터를 설계하고 구성하는 것이 훨씬 쉽습니다. 실제 결과는 실제 커패시터가 일반적으로 인덕터보다 임피던스 위상각이 90°(실제로는 -90°)에 더 가깝다는 것입니다. 결과적으로 동급 인덕터보다 전력을 덜 소모하는 경향이 있습

시리즈 예제 회로에서 동일한 값 구성 요소를 사용하여 병렬로 연결하고 어떤 일이 발생하는지 확인합니다. 병렬 R-C 회로. 병렬 저항 및 커패시터 전원은 직렬 예제 회로와 동일한 주파수를 가지며 저항과 커패시터는 각각 저항 및 커패시턴스 값이 동일하므로 임피던스 값도 동일해야 합니다. 따라서 동일한 주어진 값으로 분석 테이블을 시작할 수 있습니다. 이것은 이제 병렬 회로이므로 전압이 모든 구성 요소에서 동일하게 공유된다는 것을 알고 있으므로 모든 열에 총 전압(10볼트 ∠ 0°)에 대한 그림을 배치할 수

마지막 섹션에서는 간단한 저항 및 커패시터만 있는 AC 회로에서 어떤 일이 발생하는지 배웠습니다. 이제 우리는 두 구성 요소를 시리즈 형태로 결합하고 효과를 조사할 것입니다. 직렬 커패시터 회로:전압은 전류보다 0°~90° 지연됩니다. 임피던스 계산 저항은 주파수에 관계없이 AC 전류에 대해 5Ω의 저항을 제공하는 반면 커패시터는 60Hz에서 AC 전류에 대해 26.5258Ω의 리액턴스를 제공합니다. 저항의 저항은 실수(5 Ω ∠ 0° 또는 5 + j0 Ω)이고 커패시터의 리액턴스는 허수(26.5258 Ω ∠ -90

커패시터 대 저항기 커패시터는 저항과 동일하게 작동하지 않습니다. 저항기는 전압 강하에 정비례하여 저항기를 통한 전자의 흐름을 허용하는 반면 커패시터는 변화에 반대합니다. 새로운 전압 수준으로 충전 또는 방전할 때 전류를 끌어오거나 공급하여 전압을 높입니다. 커패시터를 통과하는 전자의 흐름은 변화율에 정비례합니다. 커패시터 양단의 전압. 전압 변화에 대한 이러한 반대는 반응의 또 다른 형태입니다. , 그러나 인덕터가 나타내는 종류와 정확히 반대입니다. 커패시터 회로 특성 수학적으로 표현하면 커패시터 통과 전류와 커패시터 양단의

순수 저항 AC 회로:전압과 전류는 위상이 같습니다. 소스와 저항으로 구성된 매우 간단한 AC 회로에 대한 전류와 전압을 플로팅하면(위 그림) 다음과 같이 보일 것입니다. (아래 그림) 저항 회로의 전압 및 전류 동상 저항은 모든 기간에 걸쳐 전압에 정비례하는 전류량을 허용하기 때문에 전류 파형은 전압 파형과 정확히 같은 위상을 갖습니다. 플롯의 수평 축을 따라 임의의 시점을 보고 전류 및 전압 값을 서로 비교할 수 있습니다(파동 값에 대한 모든 스냅샷 보기를 순시 값 , 해당 순간의 값을 의미 시간). 전

전기 공학에서 구리의 피부 깊이 이전에 언급했듯이 표피 효과는 교류가 고체 도체의 중심을 통한 이동을 피하는 경향이 있어 표면 근처의 전도로 제한됩니다. 이것은 교류 전자 흐름을 운반하는 데 사용할 수 있는 도체 단면적을 효과적으로 제한하여 해당 도체의 저항을 일반적으로 직류 전류 이상으로 증가시킵니다. 피부 효과:빈도가 증가함에 따라 피부 깊이가 감소합니다. 모든 단면적이 사용되는 도체의 전기 저항을 DC 저항이라고 합니다. 동일한 도체의 AC 저항은 표피 효과로 인해 더 높은 수치를 나타냅니다. 보시다시피 고

이상적인 경우 인덕터는 순전히 반응 장치로 작동합니다. 즉, AC 전류에 대한 반대는 엄격하게 전류 변화에 대한 유도 반응을 기반으로 하며 저항 구성 요소의 경우처럼 전자 마찰이 아닙니다. 그러나 인덕터는 반응성 동작이 그다지 순수하지 않습니다. 우선, 와이어로 만들어졌으며 모든 와이어에는 측정 가능한 양의 저항이 있다는 것을 알고 있습니다(초전도 와이어가 아닌 경우). 이 내장 저항은 다음과 같이 코일의 완벽한 인덕턴스와 직렬로 연결된 것처럼 작동합니다. 인덕터 실제 인덕터의 등가 회로입니다. 결과적으로 실제 인

직렬 예제 회로에 대해 동일한 구성 요소를 가져와 병렬로 연결해 보겠습니다. 병렬 R-L 회로. 전원은 직렬 예제 회로와 동일한 주파수를 가지며 저항과 인덕터는 각각 동일한 저항 값과 인덕턴스 값을 가지므로 임피던스 값도 동일해야 합니다. 따라서 동일한 주어진 값으로 분석 테이블을 시작할 수 있습니다. 이번 분석 기법의 유일한 차이점은 직렬 회로의 규칙 대신 병렬 회로의 규칙을 적용한다는 것입니다. 접근 방식은 기본적으로 DC와 동일합니다. 우리는 병렬 회로의 모든 구성 요소가 전압을 균일하게 공유한다는

이전 섹션에서 간단한 저항 및 인덕터 전용 AC 회로에서 어떤 일이 발생하는지 살펴보았습니다. 이제 우리는 두 가지 구성 요소를 시리즈 형태로 함께 혼합하고 효과를 조사할 것입니다. 직렬 저항 인덕터 회로 예 이 회로를 사용하여 작업할 예를 들면 다음과 같습니다. 직렬 저항 인덕터 회로:전류는 적용된 전압보다 0o ~ 90o 지연됩니다. 저항은 주파수에 관계없이 AC 전류에 대해 5Ω의 저항을 제공하는 반면 인덕터는 60Hz에서 AC 전류에 대해 3.7699Ω의 리액턴스를 제공합니다. 저항의 저항은 실수(5 Ω ∠

저항 대 인덕터 인덕터는 저항과 같은 방식으로 동작하지 않습니다. 저항기는 단순히 전류의 흐름에 반대하는 반면(전류에 정비례하는 전압을 떨어뜨림) 인덕터는 변화를 반대합니다. 변화율에 정비례하는 전압을 강하시켜 전류를 흐르게 합니다. 현재. 렌즈의 법칙에 따름 , 이 유도 전압은 항상 현재 값에서 전류를 유지하려고 하는 극성입니다. 즉, 전류의 크기가 증가하면 유도 전압이 전류 흐름을 밀어낼 것입니다. 전류가 감소하면 극성이 반전되고 전류를 밀어 감소에 반대합니다. 현재의 변화에 ​​대한 이러한 반대를 반응이라고 합니다. ,