RLC회로의 감쇠진동

1. RLC회로의 감쇠진동 기술

회로 내 저항이 존재하면 전체 회로 내 전자기 에너지(전기 에너지와 자기 에너지의 합)는 일정하지 않다. 그 이유는 저항에서 전자기 에너지가 열에너지로 전환되어 빠져나가기 때문이다. 이때 에너지 손실 때문에 전하와 전류, 퍼텐셜차의 진동은 진폭이 점차 줄어드는 형태로 나타난다. 이렇게 저항에 의해 파동 에너지가 열에너지와 같은 다른 에너지로 변환되어 진폭이 감소하는 진동을 감쇠진동(damped oscillation)이라고 한다.
2. 저항소모율
RLC회로의 감쇠진동을 보다 정량적으로 계산하기 위해 일률(저항소모율)에 관한 식을 세워야 한다. 일률에 대한 식은 전류의 정의에 대한 식으로부터 거슬러 올라간다. 전하량의 변화는 도선에 흐르는 전류와 시간의 변화량을 곱한 값으로 정의된다.
또한 전자기 에너지의 변화는 도선 내 전압과 전하량의 변화의 곱으로 표현된다.
이때 식에 식을 대입하면 아래와 같은 식을 얻을 수 있다.

그리고 일률이 단위 시간에 따른 전자기 에너지의 변화로 정의되므로 아래와 같은 식으로 나타낼 수 있다.
여기서 식과 식을 연립한 후, 에 관한 식으로 나타내자.

그리고 옴의 …