4. 회로이론 — 직류·교류·과도

4. 회로이론 — 직류·교류·과도

직류 회로

• 옴 법칙: V = IR
• 키르히호프 법칙: KCL (전류 합 0)·KVL (전압 합 0)
• 저항 직병렬: 직렬 R = R₁+R₂..., 병렬 1/R = 1/R₁+1/R₂...
• 전력: P = VI = I²R = V²/R [W]

교류 회로

• 주기 T = 1/f, 각주파수 ω = 2πf
• 실효값: 정현파 V_rms = Vm/√2
• 임피던스: Z = R + jX. |Z| = √(R²+X²)
• 유도성 X_L = ωL / 용량성 X_C = 1/(ωC)
• 역률: cosθ = R/|Z|
• 유효·무효·피상전력: P=VI·cosθ, Q=VI·sinθ, S=VI

공진

• RLC 직렬 공진: ω₀L = 1/(ω₀C) → f₀ = 1/(2π√(LC))
• 공진 시 |Z| = R (최소), I 최대
• Q 인자: Q = ω₀L/R = 1/(ω₀CR). 선택도 (좁을수록 Q ↑)

과도현상

• RC 회로 충전: V_C(t) = V(1 - e^(-t/RC))
• RL 회로 전류: I(t) = (V/R)(1 - e^(-Rt/L))
• 시정수: τ_RC = RC, τ_RL = L/R

3상 회로

• Y결선: V_L = √3·V_P (선간/상). I_L = I_P
• Δ결선: V_L = V_P. I_L = √3·I_P
• 3상 전력: P = √3·V_L·I_L·cosθ = 3·V_P·I_P·cosθ