실험 2 : 인덕턴스 회로 (Inductive Circuit)

【 이론 】


인덕턴스

L

 
을 갖는 이상적 유도기에

i = I_m sin omega t~

 
로 표시되는 정현파전류가 흐를 때 전류의 방향으로 생기는 전압강하

v~

 
는 다음과 같이 표현될 수 있다.

 

v = L di over dt = L d over dt (I_m sin omega t) = omega LI_m cos omega t = omega LI_m sin(~omega t + 90 DEG )

 

여기서 전압, 전류의 최대치의 관계는

V_m = omega LI_m

 
이 된다. 또 실효치로는

V = omega LI~

 
또는

I = V / ( omega L)

 
로 표시할 수 있다. 그림 3-5는 inductance 회로에서 전압과 전류의 관계를 보여주고 있다. 여기서 알 수 있듯이 인덕턴스만의 교류회로에서는 전압과 전류는 동일 주파수의 정현파이며 전압은 전류보다 위상이 90°앞선다. 전압과 전류의 실효치(또는 최대치)의 비는

X_L = omega L

 
과 같다. Inductor는 교류에서만 나타내는 일종의 교류저항기이다.

X_L

 
을 유도성 리액턴스(inductive reactance)라 부르며 다음과 같이 정의한다.

 

X_L = omega L = 2 pi fL~~~[ OMEGA ]

 

여기서

f~

 
는 교류의 주파수(단위 : Hz)를, L은 Coil의 inductance(단위 : Henry)를 표시한다. 그리고 단위는 저항과 동일한 단위

OMEGA ~

 
을 사용한다.


Inductor는 저항과 마찬가지로 직렬로 연결되면 연결된만큼 증가되고 병렬로 연결시키면 감소한다. 그림 3-6(a)와(b)는 각각 inductor의 직렬연결과 병렬연결 회로를 보여주고 있으며 각각의 경우의 합성 inductance를 구하는 식은 다음과 같다.

Inductor의 직렬연결시 합성 Inductance

 

L = L_1 + L_2 + ~ CDOTS ~+ L_n

 

Inductor의 병렬연결시 합성 Inductance

 

1 over L = 1 over L_1 + 1 over L_2 + ~ CDOTS ~+ 1 over L_n