[회로이론] - RL회로의 계단응답 개요

지난 시간에 설명한 글을 보니

 

그래프를 잘못 첨부해놨더라고요.

 

원래는 시간 전압 그래프를 표현하여야 하는데

 

시간 전류로 표현되어 있어 이를 수정하였습니다(23.04.23)

 

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사실 RL회로는 RC회로와 너무 비슷한 구성이므로

 

세세하게 지난번과 같이 설명할 필요는 없겠습니다.

 

그저 이번 회로는 어떤 부분을 중점적으로 보아야 하는지를 말씀드리는 선에서

 

포스팅 마치겠습니다.

 

RL회로 미분방정식 풀이 & RL회로 미분방정식 관련

 

디테일한 내용들은 다음 포스팅에서 진행하는걸로 하죠.

 

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RL 회로는 이렇게 생겼습니다.

 

이 역시도 RC회로와 마찬가지로. 원래는

 

끊어져있던 회로가 타이머라든가 릴레이와 같은

 

제어소자에 의해

 

 

X4 스위치가 갑자기 탁하고 붙게 되면서

 

회로가 구성되게 되는데요.

 

이떄, G7이라는 건전지를 통해서

 

저항과 인덕터에 전류를 주게되면 어떤 특징이

 

생기는지 궁금했던 겁니다.

 

이러한 특성을 개략적으로 흐름을 이해하는게

 

오늘 공부하는 목표입니다.

 

 

이미, RC 회로에서 그 개략적인 회로 구성을 설명해드렸었는데

 

회로상 소자만 커패시터에서 인덕터로 바뀐 모습입니다.

 

처음에는 스위치 X4가 개방되어있어 L에 어떠한 전류도 흐르지 않다가

 

X4가 일정시간이 되면 갑자기 탁 하고 닫히면서,

 

G7 전압원이 R7 저항을 거쳐 L4 인덕터에 전류를 주게 됩니다.

 

그랬던 결과가 뭐였죠?

 

제가 비트코인 차트 얘기하면서

 

세부 그래프를 확대하면 어떤 모양이 된다고 설명드렸었죠???

 

↓

 

네. 실제 회로는 스위치를 갑자기 닫았더라도

 

갑자기 값이 1이 되지 않고 천천히 올라가는 형상을 띄다가

 

비로소 1이 된다고 하였었죠.

 

1이 되기전 아주짧은 그시간을 과도상태라 하고

 

1이 되고난 이후의 상태를 정상상태라고 합니다.

 

말로는 이해가 어려우니 아래 그림을 봅시다

 

↓

 

2회전 포스팅에서

 

RC회로의 계단응답 특성은 아래와 같이 나타난다고

 

설명드린바 있습니다.

 

여기서 우리는 전압이 1[V]에 다다르기 이전까지

 

즉, 1초에서 1초+몇초? 까지 과도상태라고 표현하고

 

1초+몇초 이후를 정상상태라고 표현합니다.

 

그럼....

 

오늘 배울 회로의 시간 전류 그래프를 그려보겠습니다.

 

 

형상은 똑같습니다. 더 설명할게 없어요.

 

그럼.

 

RL은 뭐가다를까요?

 

차이점을 보아하니

 

Y축의 주체가 전압에서 전류로 바뀌었다는게

 

다른거 같습니다.

아...

 

뭔가 깨달은거 같습니다.

 

RC와 RL의 차이점은

 

전압이 주인공이냐

 

전류가 주인공이냐

 

의 차이이구나

 

이전에 공부했던것과 결부지어보면

 

커패시터는 전압이 갑자기 변하지 않는다고 하였고

 

인덕터는 전류가 갑자기 변하지 않는다고 하였습니다.

 

즉, 우리는 이번차수에서도

 

주제가 다르지만

 

커패시터와 인덕터의 특성을

 

다시한번 이해할 수 있는겁니다.

 

분명 R이라는 또다른 소자. 스위치 및 전압원이 있음에도 불구하고

 

고유한 수동소자의 성질은 그대로 회로에 남아있습니다.

 

향후. 여러분이 전장설계 엔지니어로 근무하시든

 

아니면 유관분야에 근무하시든

 

이러한 기초소자의 기본적인 특성을 이해하면

 

실무에 도움이 되는 경우가 많습니다.

 

 

지금 배운것과

 

내용은 다르지만 아래 내용은

 

실무에서 사용하는 내용입니다.

이러한 회로는 여러분이 학교외 회사에서

 

자세한 원리를 알려주지 않습니다.

 

다만, 여러분이 공부했던 지식을 바탕으로

 

'이 회로는 어떻게 작동하는구나'를 이해하고 쓰느냐

 

아니냐의 차이입니다.

 

 

폭넓게 내용을 이해하고 있는 엔지니어는

 

제품의 메이커보다 자세히 알 수는 없지만

 

어떠한 제품을 만들때 발생하는 오류를 더 쉽게 파악할 수 있습니다.

 

위 회로는 SEW라는 회사의 정류기 회로인데.

 

결선작업자가 실수해서 정류기가 터졌다고 생각해봅시다.

 

내부 회로를 모르는 사람은 새로운 물건을 교체하겠지만

 

세부 소자를 어느정도 이해하고 있는 사람은 적어도

 

테스터기로 저항을 찍어볼겁니다.

 

RD, WH 를 테스터기로 찍었더니

 

저항이 무한대가 나오면 BS코일이 단선됬구나 알 수 있고,

 

전압 또한 다이오드에 순방향으로 걸렸는지 역방향으로 걸렸는지까지

 

위 회로를 보고 추적할 수 있습니다.

 

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 RL 회로를 설명하다 뜬금없이 이얘기를 설명하는 이유가 머냐구요

 

자. 어느새 길고 길었던 회로이론 포스팅이

 

앞으로 몇개의 포스팅만 더하면 

 

마무리가 되는거 같아요

 

여러분의 머리속에는 어떠한 내용이 남았나요?

 

포스팅이 거의 끝나가는 시점에

 

여러분의 머리속이 꽉 채워졌길 바라며

 

이번포스팅 마치고 다음 포스팅에 미분방정식 풀이를 진행하겠습니다.