[자연과학] 전기전자회로 실험 - 소비전력 및 최대전력전달 실험

1. 실험제목

가. 소비전력 및 최대전력전달 실험

2. 실험목적

가. 전원부로부터 부하로 최대전력이 전달될 조건을 이해하고 이를 관찰한다.
나. 저항에서의 소모전력을 실험하고 확인하여 본다.

3. 관련이론

가. 최대전력이란 부하의 사용시에 발생하는 전력의 최대값
전력 부하는 사람들의 생활이나 생산 활동, 기상 조건 등을 반영하여 시시각각으로 변화하고 있다. 1년 동안이나 혹은 하루동안 어떤 일정한 기간 내에서 가장 많은 전력 부하를 최대전력이라고 하며 kW로 표 시한다. 가정이나 공장, 빌딩 등에서 사람들이 동시에 사용하는 전력 부하가 많을수록 전력회사의 최대 전력은 높아진다. 또 전력 부하의 변화를 연속적으로 나타낸 것을 전력 부하곡선이라고 한다. 전력 수요 는 주야간이나 계절 간의 격차가 크기 때문에 전력회사는 부하 평준화를 위하여 전열식 히트 펌프나 야 간의 전력을 이용하는 전기 온수기의 권장, 계절별시간별 요금제도의 도입 등을 추진하고 있다. 한편 어떤 기간의 평균전력의 최대 전력에 대한 비율을 부하율이라고 하며 부하의 특성을 나타내는 지표로 쓰 인다.
나. 최대 전력전달조건
최대 전력 전달 조건도 회로의 구성에 따라 달라지겠지만, 가장 많이 언급되는 이상적인 전압원과 내부 저항(혹은 내부 임피던스)이 직렬로 연결되어 있는 회로에 부하 저항 (혹은 부하 임피던스)이 연결된 회 로를 생각해보면, (이상적인 전압원 + 내부 저항) + 부하 저항 회로 : 부하 저항이 내부 저항 값과 같을 때 부하에 최대 전력이 전달…
R ` Ri : dP/dR ` 0 〓` P가 증가
R 〓 Ri : dP/dR 〓 0 〓` P가 최대
이 되고 P가 최대가 되는 R과 X의 조건을 구하기 위해 각각에 대한 편미분을 구하면