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부하저항 의 값에 변화에 따라 부 하저항의 소비 전력 이 변하게 된다. 위 식을 토대로 일(work)는 로 나타낼 수 있고, 부하저항에 전송되는 최대 전력 …(생략) [기초전자전기실험1] A＋받은 최대전력전송정리 예비보고서 기초전자전기실험. 회로 에는 전류 이 시계방향(CW)으로 흐르고 있으므로,부하 전력이 최대가 되는 순간은 일 것이다. 실험 목적 직류에서의 전력에 대해 이해하고, 부하에서 소비하는 전력은 또는, 본 회로의 전원으로부터 부하저항에 최대 전력을 전송할 수 있을지 구하여 보자. 단위는 [Joule/second] 또는 와트[watt]로 표시 한다. 따라서 식으로 나타내면 다음과 같다. 식 1의 맨 우측 항( ∈ )과 좌측 항 을 하나의 함수로 보면 다음과 같다. ∴ 옴의 법칙 을 전력 식에 대입하여 정리하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.pdf. 이때, 이다. 이 최대 인 지점에서 의 값을 구하고자 한다. ∈ (식 3) 식 3과 같이 부하저항 과 전원의 내부 저항 ∈ 이 같은 경우를 부하가 전원에 정합(matching)되었 다고 한다.  ......

 

 

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실험 10. 최대 전력 전송 정리

1. 실험 목적 직류에서의 전력에 대해 이해하고, 전원으로부터 부하에 최대 전력이 전달되는 상황에 대해 이해하여 실험을 통해 확인한다. 2. 실험 이론 (1) 직류 전력 전력(power)이란 단위 시간당 한 일(work)의 양이다. 단위는 [Joule/second] 또는 와트[watt]로 표시 한다. 단위 시간당 한 일의 양을 식으로 나타내면 다음과 같다.

 

sec

이때, 전압 는 단위 전하당 에너지의 비율로 정의된다. 따라서 식으로 나타내면 다음과 같다.

 

 

위 식을 토대로 일(work)는 로 나타낼 수 있고, 전력을 다시 정리하면 다음과 같다.

 

 

는 단위 시간당 전하의 양이므로 전류 로 정의할 수 있다. ∴ 옴의 법칙 을 전력 식에 대입하여 정리하면 다음과 같이 나타낼 수 있다.

 

 

(2) 최대 전력 전송 정리 그림 1과 같이 내부 저항( ∈ )이 있는 전원과 부하저항( )이 직렬로 연결된 경우를 생각해보자. 회로

에는 전류 이 시계방향(CW)으로 흐르고 있으므로, 부하에서 소비하는 전력은 또는,

 

이다. 이때 은 그림 1의 회로에 전압 분배를 적용하면 × 임을 알 수 있다.

 

∈

 

 

 

× (식 1) ∈

 

그림 1 부하의 소비 전력 식 1에서 전압 와 전압원의 내부 저항 ∈ 의 값은 일정하므로, 부하저항 의 값에 변화에 따라 부 하저항의 소비 전력 이 변하게 된다. 부하저항의 값이 어떤 값을 가질 때, 본 회로의 전원으로부터 부하저항에 최대 전력을 전송할 수 있을지 구하여 보자. 식 1의 맨 우측 항( ∈ )과 좌측 항 을 하나의 함수로 보면 다음과 같다.

 

(식 2) ∈

위 식에서 전압원의 전압 와 내부 저항 ∈ 은 고정값이고, 부하저항의 값 이 변수이다. 이 최대 인 지점에서 의 값을 구하고자 한다. 부하 전력이 최대가 되는 순간은 일 것이다. 따라서, 을 구해보자. - 의 계산 ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ ∈ 이 0이 되려면, ∈ ∈ 이어야 하므로, ∴ ∈ , ∈ 일 때 부하 전력이 최대가 될 것이다.

 

∈ (식 3)

식 3과 같이 부하저항 과 전원의 내부 저항 ∈ 이 같은 경우를 부하가 전원에 정합(matching)되었 다고 한다. 이때, 부하저항에 전송되는 최대 전력 …(생략)

 

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