RL 시리즈 회로 분석
RL 회로란 무엇인가?
RL 회로(또는 RL 필터 또는 RL 네트워크라고도 함)는 저항(R)과 인덕터(L)가 연결되어 있는 전기 회로를 정의하며, 이는 전압 소스 또는 전류 소스에 의해 구동됩니다.
이상적인 형태의 회로에서 저항이 존재하기 때문에, RL 회로는 에너지를 소비하며, RC 회로나 RLC 회로와 유사합니다.
이는 저항이 없는 이상적인 LC 회로와는 달리, 실제로는 구성 요소와 연결선의 비영 제 저항으로 인해 약간의 에너지를 소비하게 됩니다.
저항 R과 인덕터 L이 V 볼트의 전압 공급원과 직렬로 연결된 간단한 RL 회로를 고려해보겠습니다. 회로를 통과하는 전류 I(암페어)와 저항 및 인덕터를 통과하는 전류 IR과 IL을 각각 생각해봅시다. 두 요소와 회로 모두 직렬로 연결되어 있으므로, 전류는 동일합니다. 즉, IR = IL = I입니다. VR과 Vl은 저항과 인덕터에 걸린 전압 강하입니다.
이 회로에 키르히호프 전압 법칙(즉, 전압 강하의 합은 적용된 전압과 같아야 함)을 적용하면 다음과 같습니다.
RL 회로의 파서 다이어그램
직렬 RL 회로의 파서 다이어그램을 그리기 전에, 저항과 인덕터의 경우 전압과 전류 사이의 관계를 알아야 합니다.
저항
저항의 경우, 전압과 전류는 같은 위상에 있으며, 또는 전압과 전류 사이의 위상각 차이가 0입니다.
인덕터
인덕터의 경우, 전압과 전류는 같은 위상에 있지 않습니다. 전압은 전류보다 90o 앞서거나, 다른 말로 하면 전압이 최대값과 0값을 도달하는 것이 전류보다 90o 앞섭니다.
RL 회로
직렬 RL 회로의 파서 다이어그램을 그리기 위해 다음 단계를 따르십시오:
단계 1. 직렬 RL 회로에서는 저항과 인덕터가 직렬로 연결되어 있으므로, 두 요소를 통과하는 전류는 동일합니다. 즉, IR = IL = I입니다. 따라서 전류 패저를 기준으로 하고 수평축에 그립니다.
단계 2. 저항의 경우, 전압과 전류가 같은 위상에 있습니다. 따라서 전압 패저 VR을 전류 패저와 같은 방향으로 그립니다. 즉, VR은 I와 같은 위상에 있습니다.
단계 3. 인덕터의 경우, 전압은 전류보다 90o 앞섭니다. 따라서 VL(인덕터에 걸리는 전압 강하)를 전류 패저에 수직으로 그립니다.
단계 4. 이제 두 전압 VR과 VL의 결과 벡터(VG)를 그립니다. 예를 들어,
그리고 직각 삼각형에서 위상각 θ는 다음과 같습니다.
결론: 순수 저항 회로의 경우, 전압과 전류 사이의 위상각은 0이고, 순수 인덕턴스 회로의 경우 위상각은 90o입니다. 그러나 저항과 인덕터를 결합하면, 직렬 RL 회로의 위상각은 0o부터 90o 사이입니다.
직렬 RL 회로의 임피던스
직렬 RL 회로의 임피던스는 교류 전류의 흐름을 반대합니다. 직렬 RL 회로의 임피던스는 저항(R)과 감성 리액턴스(XL)의 전체 효과입니다. 옴(Ω) 단위로 임피던스 Z는 다음과 같이 주어집니다.
Z = (R2 + XL2)0.5이고, 직각 삼각형에서 위상각 θ = tan– 1(X
