전압원과 전류원

전압원과 전류원




전압원(Voltage Source)
- 내부저항(임피던스)이 '0'이며, 부하에 무관하게 일정 전압을 공급하는 전원

전압원 회로

이상적으로는 전압원은 내부저항이 없는 상태이다. 하지만 실제로는 내부저항을 가진다
또한 이상적으로는 일정 전압을 공급해야 하지만 실제로는 조금씩 오르락내리락하는 상태이다.




전압원 기호

전압원 기호

임의의 전압원 정현파(sin/cos) 전압원 직류전압원





부하의 증가 판단

부하의 증가 판단

부하가 하나일 때는(스위치가 하나만 닫히면) I = V/R = 100/100 = 1A 가 된다.
부하가 두 개일 때는(스위치가 두개가 닫히면) I = V/R = 100/50 = 2A 가 된다. ( R=(100*100)/(100+100) = 50)

부하가 증가하면 전류가 증가함을 확인할 수 있다.

즉 부하의 증가를 전류의 증가로 알 수 있고, 전류값으로 과부하를 판단할 수 있다.




전류원(Current Source)
- 내부저항(임피던스)이 무한대이며, 부하(R)에 무관하게 일정 전류를 공급하는 전원

전류원 회로

이상적으로는 내부저항이 무한대 이지만 실제로는 내부저항이 어느 값을 가지고 있어서 전류가 조금 흐른다.
R값이 커질수록 내부저항으로 새어나가는 전류가 좀 더 많아진다.



+전압원 자세히
yyxx.tistory.com/133

4. 전압원과 전류원에 대해 알아보자.(1)전압원

+전류원 자세히
yyxx.tistory.com/134

5. 전압원과 전류원에 대해 알아보자.(2)전류원

TR과 PT는 전압원이다. (TR - Transformer 변압기 / PT - Potential Transformer 계기용 변압기)

1. E1쪽 코일은 자화 리액턴스로 수천 옴의 고 임피던스(High impedance)를 가진다. 그러므로 E1에 V값이 그대로 전달된다.
2. 위의 변압기는 1:1 변압기 이므로 E1은 E2로 그대로 전달된다.
3. E2값은 계속 그대로 유지되며 부하의 크기에 따라 전류 I의 값의 변화만 생긴다.




CT는 전류원이다. (CT - Current Transformer 계기용 변류기)

1. 부하의 크기가 1Ω -> 10Ω -> 100Ω 증가함에 따라 I1은 100A -> 10A -> 1A로 줄어든다.
2. CT비가 1:1이라 가정했을 때, I1은 I2에 그대로 전달된다.
3. R의 값 10Ω 이든 1Ω 이든 상관없이 I2는 일정하게 흐르게 된다.



EX)

1. 부하가 10Ω이고 100V가 전압원이므로 I=V/R 에 따라 I1 = 10A가 흐른다.
(전류 값은 R과는 상관없고 오직 부하 값에 따라서만 변한다. 부하가 20Ω이라면 I1 = 5A)
2. CT비가 10/5 이므로 2차 측 I2 = 5A 가 흐르게 된다.

CT 2차측 R증가는 절연파괴의 원인이 될 수 있다.
CT 2차 측이 개방됐다고 생각해보자.
1. R = ∞ Ω 이 된다.
2. I2에는 5A가 흐르고 있다.
3. V = IR이다. V = ∞ Ω * 5A = ∞ V 즉 2차 측에 무한대 전압이 걸린다.
4. 무한대 전압은 절연을 파괴시킨다.
5. 2차 측 R증가는 2차 측에 걸리는 전압을 증가시키고 이는 곧 절연파괴로 이어진다.