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[자연과학] 기초회로실험 - 중첩의 정리(整理) 와 가역정리(整理)

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작성일18-04-17 00:40

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[자연과학] 기초회로실험 - 중첩의 정리(整理) 와 가역정리(整理)

실험결과/기타


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중첩의 요점와 가역요점

1. 실험의 목적

중첩의 원리와 가역 요점를 이해하고 이를 실험적으로 확인한다.
여기서 전원이 단독으로 존재한다는 것은 다른 전원을 제거 즉, 전압원은 단락, 전류원은 개방한다는 것을 의미한다.
그림 7-1에서 가지 전류 는

과 같이 나타낼 수 있으며, 이것을 다시 중첩의 요점를 적용하면 는 전압원 에 의한 전류 와 전압원 에 의한 전류 의 합으로 나타낼 수 있다아

전압원 에 의한 전류 와 전압우너 에 의한 전류 는 다음과 같이 나타낼...

중첩의 요점와 가역요점

1. 실험의 목적

중첩의 원리와 가역 요점를 이해하고 이를 실험적으로 확인한다.
② 단자 A, B의 전압을 2V, 4V, 6V로 변환시키면서 C, D에서의 전류를 측정(測定) 한다.

2. 실험 준비물

▶ 멀티 미터 (전류측정(測定) )
▶ 직류 전원 장치 (DC Power Supply)
▶ 저항

3. 기초 theory

1` 중첩의 요점
다수의 전원을 포함하는 선형 회로망에서 회로내의 임의의 점의 전류 또는 두 점간의 전압은 개개의 전원이 개별적으로 적용될 때 흐르는 전류 또는 두 점간의 전압을 합한 것과 같은데 이것을 중첩의 요점라고 한다.

2. 실험 준비물

▶ 멀티 미터 (전류측정(測定) )
▶ 직류 전원 장치 (DC Power Supply)
▶ 저항

3. 기초 theory

1` 중첩의 요점
다수의 전원을 포함하는 선형 회로망에서 회로내의 임의의 점의 전류 또는 두 점간의 전압은 개개의 전원이 개별적으로 적용될 때 흐르는 전류 또는 두 점간의 전압을 합한 것과 같은데 이것을 중첩의 요점라고 한다. 이것이 바로 가역요점이다.

4. 실험설계 및 예상

- 중첩의 요점

① 위 그림과 같이 회로를 결선한다.



이와 같이 입력과 출력을 전압과 전류의 관계로 교환할 수 있을 때 이 관계를 전달 저항이라하고, 순방향의 비를 순방향 전달저항 그리고, 역방향의 비를 역방향 전달저항이라고 한다.
여기서 전원이 단독으로 존재한다는 것은 다른 전원을 제거 즉, 전압원은 단락, 전류원은 개방한다는 것을 의미한다.

2` 가역요점
그림 7-2 와 같이 선형, 쌍방향성, 수동 소자로 된 회로망의 입력단자에 전원을 연결하였을 때, 출력단자에 20mA의 전류가 흐른다고 한다면, 반대로 같은 전원을 그림 7-3과 같이 출력단자에 연결하여도 입력단자에는 같은 전류(20mA)가 흐르게 된다.
② 그림에서 loop1과 loop2에 대한 KVL 식을 세우고 loop1에 흐르는 전류 I1과 loop2에 흐르는 …(省略) 전류 I2를 계산하여라.
- loop1에 대한 KVL 식 : R1I1+R3(I1-I2) 〓 +4200I1-2200I2〓10
- loop2에 대한 KVL 식 : R2I2+R3(I2-I1) 〓 -2200I1+3200I2〓1.5
I2〓3.291[A]
I1〓4.105[A]

③ loop가 아닌 각 저항에 흐르는 전류 Ir1, Ir2, Ir3를 구하라.
Ir1〓I1〓4.105[A]
Ir2〓I2〓3.291[A]
Ir3〓I1-I2〓4.105-3.291〓0.814[A]

④ V2를 단락 시켰을 때 V1만으로 동작시키는 회로에서 측정(測定) 된 각 전류 Ir1`, Ir2`, Ir3`를 구하라.
I〓3.721[A]
Ir1‘〓I〓3.721[A]
Ir2‘〓I〓3.721〓2.558[A]
Ir3‘〓I〓3.721 〓 1.163[A]
⑤ V1를 단락 시켰을 때 V2만으로 동작시키는 회로에서 측정(測定) 된 Ir1`, Ir2`, Ir3`를 구하라.
I〓0.732[A]
Ir1`〓I〓0.732〓0.383[A]
Ir2`〓I〓0.732[A]
Ir3`〓I〓0.732〓0.348[A]

⑥ 전류 Ir1의 측정(測定) 값이 각 전원을 단락시켰을때의 전류 Ir1`과 Ir2`의 합과 같음을 증명하여라.
4.105〓Ir1〓Ir1`+Ir1` 3.721+0.383〓4.104[A]

⑦ Ir2, Ir3에 대상으로하여도 ⑥의 내용을 반복하라.
3.291〓Ir2 Ir2`+Ir2`〓2.588+0.732〓3.320[A]
0.814〓Ir3 Ir3`-Ir3`〓1.163-0.348〓0.815[A]

- 가역 요점


① 위와 같이(7-5) 회로를 결선한다.
그림 7-1에서 가지 전류 는

과 같이 나타낼 수 있으며, 이것을 다시 중첩의 요점를 적용하면 는 전압원 에 의한 전류 와 전압원 에 의한 전류 의 합으로 나타낼 수 있다아

전압원 에 의한 전류 와 전압우너 에 의한 전류 는 다음과 같이 나타낼 수 있다아
따라서 합성전류 는 다음과 같다.
I

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다. 이와 같은 회로의 입출력에 대한 가역조건은 수동회로망이 선형(linear)일 때 순방향 입출력비와 역방향 입출력비가 같음을 의미한다.

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