실험9 단상 교류회로의 임피던스 및 전력 측정 예비 보고서

소개글

실험9 단상 교류회로의 임피던스 및 전력 측정 예비 보고서

목차

가. 내용 분석
(1) 교류의 전력과 역률
(2) 피상 전력
나. 실험 분석(Pspice를 통한 시뮬레이션)

본문내용

+ 회로 분석 & 시뮬레이션 결과 고찰
위의 그림은 R-C 회로의 저항과 커패시터 양단에 걸리는 전압을 측정한 것이다. 시뮬레이션 결과 저항 전압은 41.667V가 나왔고, 커패시터 양단 전압은 42.593V가 나왔다. 여기서 주의해야 될 점은, 커패시터 전압이 저항에 걸리는 전압보다 90도 뒤지는 것이다. 위의 파형에서 보면 저항의 전압이 Peak가 되는 지점에서 커패시터의 전압은 0이 되는 것을 확인 할 수 있다. 따라서 C가 R보다 위상이 90도 뒤지는 것을 알 수 있다. 이는 Phasor로 계산하여도 알 수 있는데, 전압의 Phasor값을 구해보면, 저항 전압은 42∠45.573°V가 되고, 커패시터 전압은 42.85∠-44.427°V가 된다. 이는 커패시터가 90도 뒤처지는 것을 나타낸다.
다음은 R-C 회로에 흐르는 전체 전류를 나타낸 파형으로, 그 값을 확인해 보면 1.652A가 나왔다. 교류에서는 L과 마찬가지로 C도 일종의 저항 값으로 볼 수 있는데 이를 시뮬레이션으로 확인해 보니 위와 같은 전류 값이 나왔다. 이는 계산 값과 근사한 값을 나타낸다. 실제로 전류 값을 계산해보면, 1.615∠45.573°A가 나오는 것을 확인할 수 있었다. 여기서 전류의 파형을 전압의 파형과 비교해 보면, 전류가 R을 통과 할 때의 Rhasor와 동일한 것을 확인 할 수 있다. 여기서 C는, 교류에서 일종의 저항의 역할을 하면서, Phasor를 변화시키는 역할을 함을 알 수 있다.

R-L 전류와 전압의 Phasor 관계
R-C 전류와 전압의 Phasor 관계


앞의 전압 파형과 전류 파형을 비교해 보면, 커패시터에 걸리는 전압은 커패시터를 지나는 전류에 90도 뒤지는 것을 확인 할 수 있다. 이는 전형적인 R-C 회로의 특성으로 위의 실험으로 결과를 직접 확인 할 수 있을 것이라 예상된다.

참고 자료

없음