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발전소는 건물과 가정에 전력을 공급할 때 직류 (DC) 형태로 장거리에 걸쳐 전력을 공급합니다. 그러나 가전 제품 및 전자 제품은 일반적으로 교류 (AC)에 의존합니다.
두 형태를 변환하면 전기 형태에 대한 저항이 어떻게 다른지, 실제 응용에서 어떻게 사용되는지를 알 수 있습니다. DC와 AC 저항의 차이를 설명하기 위해 DC와 AC 방정식을 생각해 낼 수 있습니다.
전기 회로에서 DC 전원이 한 방향으로 흐르지 만 AC 전원의 전류는 일정한 간격으로 정방향과 역방향으로 교대로 나타납니다. 이 변조는 AC가 어떻게 변화하고 사인파의 형태를 취하는지를 설명합니다.
이 차이는 또한 공간 차원으로 변환하여 회로 자체의 여러 영역에서 전압이 어떻게 변하는지를 보여줄 수있는 차원으로 AC 전력을 설명 할 수 있음을 의미합니다. AC 전원과 함께 기본 회로 요소를 사용하여 저항을 수학적으로 설명 할 수 있습니다.
DC 대 AC 저항
AC 회로의 경우 사인파를 사용하여 전원을 처리하십시오. 옴스 법, V = IR 전압 V현재 나는 저항 아르 자형하지만 사용 임피던스 지 대신에 아르 자형.
전압을 전류로 나누어 DC 회로와 동일한 방식으로 AC 회로의 저항을 결정할 수 있습니다. AC 회로의 경우 저항을 임피던스라고하며 유도 저항 및 용량 저항, 인덕터 및 커패시터의 저항 측정과 같은 다양한 회로 요소에 대해 다른 형태를 취할 수 있습니다. 인덕터는 전류에 응답하여 에너지를 저장하기 위해 자기장을 생성하는 반면 커패시터는 회로에 전하를 저장합니다.
AC 저항을 통해 전류를 나타낼 수 있습니다 나 = 나엠 x sin (ωt + θ) 전류의 최대 값 임위상차로서 θ회로의 각 주파수 ω 그리고 시간 티. 위상차는 사인파 자체의 각도를 측정 한 것으로 전류와 전압의 위상이 어떻게 다른지 보여줍니다. 전류와 전압이 서로 같은 위상이면 위상 각은 0 °입니다.
회수 1 초 후에 단일 지점을 통과 한 사인파 수의 함수입니다. 각 주파수는이 주파수에 2π를 곱하여 전원의 방사형 특성을 설명합니다. 이 방정식에 전류에 저항을 곱하여 전압을 얻습니다. 전압은 비슷한 형태를 취합니다 V엠 x sin (ωt) 이것은 전압을 전류로 나눈 결과 AC 임피던스를 계산할 수 있음을 의미합니다.엠 죄 (ωt) / 나는엠 sin (ωt + θ) .
인덕터 및 커패시터와 같은 다른 회로 요소와의 AC 임피던스는 방정식을 사용합니다. Z = √ (R2 + X엘2), Z = √ (R2 + X씨2) 과 Z = √ (R2 + (X엘– X씨)2 유도 저항 엑스엘용량 성 저항 엑스씨 AC 임피던스 Z를 찾으려면 AC 회로에서 인덕터와 커패시터의 임피던스를 측정 할 수 있습니다. 당신은 또한 방정식을 사용할 수 있습니다 엑스엘 = 2πfL 과 엑스씨 = 1 / 2πfC 이 저항 값을 인덕턴스와 비교 엘 커패시턴스 씨 Henries의 인덕턴스 및 Farads의 커패시턴스
DC 대 AC 회로 방정식
AC 및 DC 회로에 대한 방정식은 다른 형태를 취하지 만 둘 다 동일한 원리에 의존합니다. DC 대 AC 회로 자습서에서이를 보여줄 수 있습니다. DC 회로의 전원을 관찰하면 주어진 지점을 통과하는 파 수를 측정 할 수있는 파형 또는 각도가 표시되지 않기 때문에 DC 회로의 주파수는 0입니다. AC 회로는 크레스트, 트로프 및 진폭으로이 파동을 보여 주므로 주파수를 사용하여 파동을 설명 할 수 있습니다.
DC 대 회로 방정식 비교는 전압, 전류 및 저항에 대해 다른 표현을 보여줄 수 있지만 이러한 방정식을 지배하는 기본 이론은 동일합니다. DC와 AC 회로 방정식의 차이점은 회로 요소 자체의 특성에 의해 발생합니다.
옴스 법을 사용합니다 V = IR 두 경우 모두 DC 및 AC 회로에 대해 동일한 방식으로 다른 유형의 회로에 걸쳐 전류, 전압 및 저항을 요약합니다. 이것은 폐쇄 루프 주위의 전압 강하를 0으로 합산하고 전기 회로의 각 노드 또는 지점에 들어가는 전류를 떠나는 전류와 같지만 AC 회로의 경우 벡터를 사용한다는 것을 의미합니다.
DC 대 AC 회로 자습서
병렬 RLC 회로, 즉 저항, 인덕터 (L) 및 커패시터가 서로 병렬로 그리고 전원과 병렬로 배열 된 AC 회로가있는 경우 전류, 전압 및 저항을 계산합니다 (또는 이 경우 임피던스)는 DC 회로와 같은 방식입니다.
전원의 총 전류는 벡터 세 가지 각각에 흐르는 전류의 합. 벡터 합계는 각 전류의 값을 제곱하고 합산하여 나는에스2 = 나는아르 자형2 + (I엘 -나씨)2 공급 전류 나는에스저항 전류 나는아르 자형인덕터 전류 나는엘 커패시터 전류 나는씨. 이것은 상황의 DC 회로 버전과 대조됩니다. 나는에스 = 나는아르 자형 + 나엘 + 나씨.
병렬 회로에서 분기에 걸친 전압 강하가 일정하게 유지되므로 병렬 RLC 회로에서 각 분기에 대한 전압을 다음과 같이 계산할 수 있습니다. R = V / I아르 자형, 엑스엘 = V / I엘 과 엑스씨 = V / I씨. 즉, 원래 방정식 중 하나를 사용하여 이러한 값을 요약 할 수 있습니다. Z = √ (R2 + (X엘– X씨)2 얻을 1 / Z = √ (1 / R)2 + (1 / X엘 -1 / X씨)2. 이 값 1 / Z AC 회로의 어드미턴스라고도합니다. 반대로, DC 전원이있는 해당 회로의 분기에 걸친 전압 강하는 전원 공급 장치의 전원과 같습니다. V.
직렬 RLC 회로, 저항, 인덕터 및 커패시터가 직렬로 배열 된 AC 회로의 경우 동일한 방법을 사용할 수 있습니다. 폐쇄 루프의 전압 강하를 0으로 합산하는 동안 노드와 점과 노드를 점과 동일하게 설정하는 동일한 원리를 사용하여 전압, 전류 및 저항을 계산할 수 있습니다.
회로를 통한 전류는 모든 요소에서 동일하며 AC 소스의 전류에 의해 주어집니다 나 = 나엠 x sin (ωt). 반면에 전압은 다음과 같이 루프 주변에서 합산 될 수 있습니다. V에스 - V아르 자형 - V엘 - V씨 = 0 V아르 자형 공급 전압 V에스저항 전압 V아르 자형인덕터 전압 V엘 커패시터 전압 V씨.
해당 DC 회로의 경우 전류는 단순히 V / R Ohms Law에 의해 주어진 바와 같이, 전압은 또한 V에스 - V아르 자형 - V엘 - V씨 일련의 각 구성 요소에 대해 = 0입니다. DC와 AC 시나리오의 차이점은 DC의 경우 저항 전압을 다음과 같이 측정 할 수 있다는 것입니다. IR, 인덕터 전압 LdI / dt 커패시터 전압 QC (유료 씨 커패시턴스 큐)AC 회로의 전압은 V아르 자형 = IR, VL = IX엘sin (ωt + 90_ °) 과 VC = _IX씨죄 (ωt-90)°). 이것은 AC RLC 회로가 전압 소스보다 90도 앞선 인덕터를 갖고 90도 뒤에 커패시터를 갖는 방식을 보여줍니다.