[설계보고서] 09 단상 교류회로의 임피던스 및 전력측정 (예비레포트) : 저항 소자를 포함하고 있는 교류 소자와의 직·병렬 회로에서 회로의 임피던스를 측정하고 임피던스 삼각형 및 위상각의 개념 이해

소개글

[설계보고서] 09 단상 교류회로의 임피던스 및 전력측정 (예비레포트) : 저항 소자를 포함하고 있는 교류 소자와의 직·병렬 회로에서 회로의 임피던스를 측정하고 임피던스 삼각형 및 위상각의 개념 이해에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 설계 목표
2. 관련 이론
3. 설계 내용
4. 연구과제

본문내용

라서 L과 C에서의 무효전력은 실제 소비전력이 아니므로 포함되지 않으며, 저항 R에서의 소비전력의 이 회로의 실제 소비전력이 된다. 하지만 위의 두 회로와는 다르게, 전력 소비량이 크다. 이는 회로에 흐르는 전류의 값이 크기 때문이다. 회로에 흐르는 전류의 값이 큰 이유는 C와, L의 상호작용으로 저항 값이 앞의 두 회로에 비해 작아지기 때문이다.
4. 연구과제
1) 교류회로에서 phasor도의 의미를 설명하시오 - Phasor, 한글로 번역하자면 위상 정도로 표현하지만 그냥 \'페이저\'라고 대부분 읽는다. Phasor는 진폭과 위상각에 대한 정보를 가진 복소수라고 정의된다. 직각좌표계로 표현할 경우 로 표기하며 는 실효값, 는 위상을 나타낸다. 임피던스는 복소수로 표기하는데 수학에서 복소수는 보통 z로 표기한다. 따라서 임피던스를 나타내는 문자는 Z를 사용한다.
2) 위상차는 시간 영역의 교류 파형에서 무엇을 의미하는가? - 동일한 주파수를 가진 두 파형에서 그 파형들의 시간차를 이르는 의미한다. 위 실험에서 인덕터, 커패시터, 저항의 전압과 전류들 가지고 위상차를 확인할 수 있었다.
3) 피상전력, 유효전력, 무효전력, 역률의 관계를 요약하고 물리적 의미에서 각 전력의 의미를 설명하시오.
피상전력 : 교류회로에서 단자 전압의 실효값과 그때의 전류의 실효값의 곱을 피상전력이라고 한다. 일반적인 전압과 전류의 곱을 말하고 겉보기전력이라고도 한다.
유효전력 :부하에서 실제로 소비되는 전력을 말한다. 유효전력은 소비전력 또는 평균전력이라고도 한다.
무효전력 : 부하에게 유효하게 사용되지 않고 전원과 부하사이를 왕복하기만 하는 전력을 무효전력이라고 한 다. 부하에서 일정 전력이 필요한 용량을 필요이상으로 크게 해야 한다.
역률 : 인덕터와 커패시터와 같은 리액턴스 성분이 포함된 회로에서는 전압과 전류사이에 θ만큼의 위상차가 있다. 그래서 VI에 cosθ를 곱한 만큼의 전력이 소비되는데 여기서 이 cosθ를 역률이라고 한다. 역률은 0~1의 수치로 표시하거나 100을 곱하여 백분율로 표시한다.
4) 단상전력측정방법으로는 전압계법, 전류계법, 전력계법이 있다. 각각의 측정 방법을 비교 설명하시오.
전압계법 : 전압계법은 부하에 전류 검출용 저항을 직렬로 연결하여 전원 전압, 저항양단의 전압, 부하 전압 을 측정하고 이들로써 소비 전력을 계산하여 간접적으로 전력을 측정하는 방법이다. 실제의 측정에서 는 전압계 한 개만 가지고 이들 제전압을 모두 측정하면 된다.
전류계법 : 3개의 전류계와 하나의 기지저항을 사용하여 단상 교류 부하 전력을 측정하는 방법이다.
전력계법 : 전력계는 부하에 공급되는 평균 전력을 측정하는 장치로서 부하와 병렬로 연결된다. 저항이 크고 회전하도록 되어 있는 전압 코일과 부하와 직렬로 연결되는 저항이 작고 고정되어 있는 전류 코일로 구성된 다. 각 코일의 한쪽 단자에는 ±표시가 되어 있는데, 이것은 전류 코일의 ±단자의 전압이 다른 쪽 단자의 전 압보다 높으면 전력계의 지시가 정이 된다는 것을 나타내는 것이다.

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