송전선과 분포정수회로

자고로 송전선은 선처럼 보이지만, 사실 물리적으로는 "아아아아아아주주주주주길게 늘어진 회로 덩어리"라서 분포정수회로로 간주해야만 한다. 여기서 분포 정수 회로란, R/L/C가 고르게 퍼져 있음을 말하며 반대로 R/L/C가 덩어리처럼 뭉쳐 있을 경우를 덩어리 회로라고 한다. 쨋든 이게 문제는 아니고, 저 빌어먹을 분포정수회로를 어떻게 해석하느냐가 문제인데. 이는 사고실험을 통해서 적당히 해석할 수 있다. 대충 송전선을 아주 짧은 길이 deltaX만큼 잘라서 보면... 이 작은 조각 하나가 나오게 된다. 그리고 여기에는 항상 네가지가 따라 붇는다. 이중 Rx는 도선 자체의 저항이고, Lx는 전류가 흐르며 생기는 자기장, Cx는 두 도선 사이의 전기정, Gx는 절연체 누설로 해석할 수 있다. 그리고 이걸 엄청..

T자형 회로는 위와 같이 생겼는데, 이는 Y결선의 해석에 주로 사용된다. 문제는 이놈의 4단자 정수를 구하는 방법인데, 그냥 외우는 방법도 있지만 아래와 같은 행렬 곱들을 외우면 이해도 쉽고 암기도 쉬울 것이다. 파이형 회로의 경우에는 델타 결선과 주로 연관지을 수 있는데, 이 또한 그냥 각각의 elem에 대한 특성 행렬의 곱이라고 이해하면 편하다. 굳이 전개해서 나온 끔찍한 결과물로 외워줘야 하는지는 의문. 그리고 추가적으로, 지금까지 위에서는 전송파라미터를 사용해서 열심히 지지고 볶았다. 하지만 z파라미터를 사용해서 T형 회로/Y파라미터를 사용해서 pi형 회로를 해석할 수도 있다. 이때 z파라미터라는건 대걍 전압을 전류로 표현하는 것이라고 생각하면 된다.

4단자 회로는 임의의 수동 선형 회로망에서 외부로 나온 단자가 4개(송신2 + 수신2)인 회로망을 말합니다. 그리고 이에 대한 분석은 크게 4개의 파라미터로 나눠 볼 수 있습니다. 왠 기괴한 파라미터가 들어가 있는걸 볼 수 있는데, 대충 1차측 V/I를 2차측 V/I로 표현하기 위한 파라미터라고 보시면 될 것 같습니다. 참고로 A는 개방 전압 이득, B는 단락 임피던스, C는 개방 어드미턴스, D는 단락 전류 이득이 되며 수식은 아래와 같습니다. 그리고 신기하게도 4단자 정수는 아래와 같은 성질을 만족하게 됩니다. 또한 대칭 4단자망일 경우 A=D가 됩니다. 직렬 임피던스 단일 소자의 경우개방전압이득은 똑같으니까 1, 단락 임피던스의 경우 Z, 개방 어드미턴스는 있을 리가 없으므로 0, 단락 전류 ..

제 아무리 Generator가 정현파를 만들어도, 여러가지 방해 요인(전기자반작용, 자기포화, 비직긴성..)으로 인해 파형이 왜곡되서 나오기 마련입니다. 따라서 비정현파를 다룰 때에는 푸리에 급수를 불러와서 주파수 성분으로 지지고 볶을 필요가 반드시 있습니다. (만약 비주기적인 신호였다면 푸리에 변환을 써서 눈물겨운 싸움을 해야 겠지만...)참고로 푸리에 급수에 대해서 간단하게 리뷰하고 가자면.. sin성분만 남으면 기함수이고, cos성분 + (DC)면 우함수입니다. 간혹가다가 반파대칭이라는 끔찍한 혼종이 등장하는데, 이때는 DC성분은 없고 n이 홀수일때 만족하게 됩니다. 참고로 an/bn의 계수는 아래와 같이 작성할 수 있습니다.쨋든 이게 문제가 아니고, 비정현파의 전압은 대충 아래와 같이 표기할 수 ..

인덕터는 전류 변화에 저항하는 존재(완충기)이고, 커패시터는 전압 변화에 저항하는 존재입니다. 따라서 L 단독 회로에 AC 전원을 주면 - 인덕터에 걸리는 전압에 비해서 전류가 1/4주기 정도 밀립니다. 반면 C 단독 회로의 경우에는 AC 전원을 주면 - 커패시터에 걸리는 전압에 비해서 전류가 1/4주기 정도 빨라집니다. 이를 수식으로 표현하면 대강 아래와 같습니다. 다만 문제는 여러분이 L/C를 단독으로 사용할 일은 거의 없다는 점이며, 개별 소자의 전압에 대해서는 위의 식이 먹힐수는 있겠으나 종합적으로 보면 좀 끔찍한 괴물이 탄생합니다. 따라서 우리는 여러가지 조합에 대해서 좀 알아볼 필요가 있습니다. R-L 직렬회로직렬에서는 전압 분배에 따라서, V = V_r + V_l이 됩니다. 이는 계산하..

자고로 자성체가 내보낼 수 있는 자기력선은 정해져 있는 만큼, 이론상 자화의 세기는 H가 늘수록 비례하게 되어 있으나 실제로는 그러지 아니하고 중간에 포화됩니다. 그리고 바크하우젠 효과에 의해서, 자화의 정도는 계단식으로 증가되게 됩니다. 쨋든 결론은 이긴 한데, 실제로는 좀 다르긴 한다는 겁니다. 그리고 이에 따라서 자계의 세기 변화에 따른 자속 밀도 곡선을 표현할 수 있는데.... 이를 히스테리시스 곡선이라고 합니다. 위 그래프에서 기울기는 (당연히) 투자율이 될 것이고, 면적은 체적당 히스테리스 손실이 될겁니다. 다시 말해서, 자화하는데 쓰인 에너지가 되겠죠. 단, 이는 위 그래프에서 B_r이 잔류자기(외부 자계가 0이어도 남는 자속밀도) / H_r가 보자력(자화된 자성체 내부를 0으로 만들기 ..