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제목 답변완료 [45] 이상변압기
질문유형 강좌내용 교수님 양진목
과목 회로이론 강좌명
작성자 학* (c******5) 등록일 2024-10-26 16:24

안녕하세요. 

이상변압기 부분 이론이 이해가 안 가는 부분이 있어서 질문이 있습니다. 이상변압기 조건에서 k=1(완전결합)과 L1,L2=무한대가 있는데 이 조건들이 왜 이상적인 변압기를 만드는 조건인지 직관적으로 이해가 안 가서 추가적으로 설명 좀 해주시면 감사하겠습니다.

그리고 v1/n1=v2/n2에서 코일을 많이 감을수록 전압이 커진다고 하셨고  n1i1+n2i2=0을 통해서 코일을 많이 감을수록 전류는 작아진다고 말씀하셨습니다. 여기서 궁금한 점은 만약에 n1,n2가 동일한 비율을 따라서 커지면 전압을 동일한 것 아닌가요?? 전류 또한 그렇게 생각할 수 있지 않나요? 어떤 부분에서 저의 생각이 잘못된 건지 알려주시면 감사하겠습니다.

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양*목 교수님

안녕하세요. 양진목입니다.

 

1. 이상변압기는 실제적인 변압기의 단점을 극복하는 과정에서 나온 것인데요 150page의 일반변압기의 경우 전압전달비 V2/V1, 전류전달비 I2/I1이 회로의 주파수 w와 부하임피던스 ZL에 의해 결정되는데요 이는 회로의 주파수 w와 부하임피던스가 달라질 때마다 V2/V1, I2/I1이 변동되므로 그때마다 이를 새로 구해야 하는 번거로움이 있습니다. 

그래서 V2/V1, I2/I1가 이런 요소들에 의해 의존하지 않고 독립적으로(결론적으로는 각 인덕터의 권선수비 n1:n2에만 의존) 결정되도록 하는 과정에서 찾은 조건들입니다. 이것을 정확히 이해하기 위해서는 전자기학의 지식이 필요한데요 저도 전자기학은 잘 몰라서 그냥 회로이론 수준에서만 답변을 드리겠습니다.

1) k=1(완전결합): 완전결합이란 유도결합 된 코일 L1, L2가 있을 때 L1에서 발생한 모든 자속이 L2로 들어가서 나오고 L2에서 발생한 모든 자속이 L1으로 들어가서 나오는 것을 말합니다. 즉, 두 인덕터 L1, L2끼리 서로 자신이 만들어 낸 자속을 빠짐 없이 공유한다는 의미입니다. 

2) k=1이면 v1:v2=n1:n2가 성립하지만 n1*i1+n2*i2=0은 성립하지 않습니다. 정확히는 이 식의 우변이 0이 되지 않는데 L1, L2의 값이 다른 소자의 값을 압도하기에 충분할 정도로 크면 우변이 0이 됩니다. 이 과정을 간단히 나타낸 것이 153page 1.(3)번 항목입니다.

 

2. "만약에 n1,n2가 동일한 비율을 따라서 커지면 전압을 동일한 것"이 어떤 의미로 하신 말씀인지 잘 파악이 되지 않는데요 해당 내용을 구체적으로 설명드리면 다음과 같습니다.

이상변압기가 되기 위한  조건 하에서는 교재 153page에 있는 것처럼 각 인덕터 전압크기 v1, v2는 그 권선수비 n1, n2에 비례헤서 전압이 걸립니다. 즉, 두 코일 L1, L2의 권선수가 2000, 500이면 |v1|:|v2|=2000:500=4:1의 비율로 걸리고

또한 각 인덕터의 전류 i1, i2의 크기는 권선수비 n1, n2에 반비례해서 걸립니다. 즉, 두 코일 L1, L2의 권선수가 2000, 500이면 |i1|:|i2|=500:2000=1:4의 비율로 전류가 흐른다는 뜻입니다.

 

답변이 되었는지 모르겠습니다.

그럼 안녕히계세요.

  • 2024-10-29
  • 2024-12-12 수정