[기초전자전기실험1] A+받은 최대전력전송정리 결과보고서 기초전자전기실험

실험 10. 최대 전력 전송 정리 1. 실험 장비 ① 디지털 멀티미터 ② 직류 전원 공급 장치 ③ 저항 ④ 연결선 2. 실험 내용 및 방법 (1) 직류 전력 전력은 단위 시간당 한 일의 양으로 정의할 수 있으며 단위는 [joule/sec], [watt: W]로 나타낸다. 저항 에 [V] 의 전압과 [A] 의 전압 전류가 인가되면 저항 에서 소비되는 전력은 식 1과 같이 나타낼 수 있다. 이를 이용하여 이번 실험에서 저항에 소비되는 전력의 값을 구할 수 있다 - 식 1 (2) 최대 전력 전송 정리 그림 1과 같이 내부 저항 이 있는 전원과 부하 저항이 직렬로 연결된 경우를 생각해 본다. 부하에 서 소비하는 전력은 식 2와 식3으로 나타낼 수 있다. - 식 2 식 3 그림 1 부하의 소비 전력 식 2에서 와 은 일정하기 때문에 의 값에 따라 소비 전력 의 값이 달라진다. 즉, 전압원이 일정하여도 부하의 크기에 따라 부하에서 소비 전력이 달라진다. 부하에서 최대 전력을 소비하는 경우 또는 전원으로부터 부하에 최대 전력을 공급할 수 있는 부하의 크기를 구하여 본다. 식 2를 축에 , Y축에 소비 전력 로 하여 그래프를 그려보면 위로 볼록한 형태의 그래프가 되기 때문에 에 대하여 미분하여 “0”이 되는 의 값이 전원으로부터 부하에 최대 전력을 공급할 수 있다. 이를 식으로 정리 하면 식 4로 나타낼 수 있으며 미분 과정에서 과 는 상수로 취급한다. - 식 4 식 4를 계산하면 식 5가 된다. 식 5 이때 인 경우에 최대 전력이 전달된다. 이와 같이 부하 저항과 전원의 내부 저항이 같은 경우 를 부하가 전원에 정합되었다고 한다. 이때 최대 전력은 식 3에 의 조건을 대입하면 식6으로 나타낼 수 있다. 실험에서 이를 이용하여 의 조건에서 최대 전력이 전달되는 것을 확인할 수 있다. m ax - 식 6 전원이 공급한 전…
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