[회로이론] 교류전압과 전류

본 자료는 국립 창원대학교 메카트로닉스 공학부 학생을 대상으로 한 회로이론 수업 자료입니다. 본 자료는 수업의 교재인 회로이론 제7판 (Thomas L. Floyd 지음, 이응혁 외 번역, ITC) 의 내용을 재구성한 것으로 수업보조 자료 이외의 목적이 없음을 알립니다.

이번에는 교류에 대해 간단히 확인해 보겠습니다.

위 그림과 같은 모양의 함수를 정현파라고 합니다. 흔히 우리가 sin이나 cos으로 많이들 이야기 하지요^^ 그림에 표시된대로 양의최대값과 음의최대값은 쉽게 찾을 수 있겠지요...

같은 모양이 반복되는 정현파에서 그 한 파형의 시간축에서의 길이를 주기라고 합니다.

정현파는 양의 영역과 음의영역이 있기 때문에 양의 영역일때의 전류방향과

음의 영역일때의 전류의 방향이 다릅니다.

그리고 주파수는 주기의 역수입니다. 즉, 1Hz는 1초동안 한번 주기가 들어왔다는 것이죠^^

순시값이라고 말하는 것은 실제값이라고 생각하면 됩니다. 1us일때의 순시값은 위 그림에서는 3.1V네요^^

최대값(peak)이라고 하면 위에서처럼 0을 기준으로 최대값을 읽어주면 됩니다.

보통 많이 사용하는 것이 peak-to-peak치인데요. peak-to-peak치는 최대에서 최소를 읽은 값으로 위에서는 16V가 되겠습니다.

rms라고 부르는 실효치가 있습니다. 여기서 rms는 root-mean-square인데요. 각각 제곱해서 평균한다음 루트를 취한 것이죠^^ peak값에서 0.707을 곱해주면 나타납니다.

위 그림에서 평균값은 뭘까요? 만약 한 주기를 본다면 0이 되겠죠^^ 그러면 의미가 없으니 반주기만 봅니다. 0.637을 곱하면 반주기의 평균값이 나타나죠^^

위에서처럼 교류전압은 내부적으로 전기자의 회전을 그대로 각도로 읽으면 됩니다.

흔히 앞선다 혹은 뒤진다는 말은 위에서 보면, A파형과 B파형을 놓고 생각하면, A가 B를 90도 앞서서 나타납니다. 다르게 이야기하면, B파형이 A파형보다 뒤져서 나타난다고 이야기할 수 있습니다. 눈에 보이는것을 보고 거꾸로 이야기하는 경우가 많은데 잘 생각해야해요^^

참고자료 [2009] circuit 08.pdf