임피던스(impedance), 인덕턴스, 캐패시턴스

임피던스 기본 이론

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- 임피던스(impedance),
    - 교류회로의 저항, 단위는 옴    
    - 두회로를 연결할때 임피던스를 맞추는 것이 원칙
    - 고임피던스가 꼭 저임피던스보다 저항이 크다고 단정지을 수는 없다
    - Z = R + jX (Z=임피던스, R=저항, X=리액턴스)

- 리액턴스(reactance), 유도 저항
    - 교류 회로에서 코일과 축전기에 의해 발생하는 전기 저항, 단위는 옴, 임피던스의 허수 성분
    - 저항과 유사한 역할을 하지만 전력을 소모하지 않는다
    1) 유도 리액턴스
        - 교류 전원과 코일을 연결했을 때에 코일의 유도 기전력에 의해 리액턴스가 발생
        - XL = +6.2832 f·L  (XL = 유도리액턴스, f= 주파수, L=인덕턴스(H) )
    2) 용량 리액턴스
        - 교류 전원과 축전기를 연결했을때 축전기의 자체 충전 및 방전의 반복에 의해 리액턴스가 발생
        - XC = -1/(6.2832f·C) (XC = 용량 리액턴스, f= 주파수, C=캐패시턴스(F) )

    - 리액터( reactor)
        - 교류전류 또는 전류의 급격한 변화로 유도성인 리액턴스를 나타내는 전기기기.
        - 철심에 코일을 감은 것, 심이 없는 것도 있다

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- 인덕턴스(inductance), 유도계수
http://210.178.244.35/spboard_2010_01/board.cgi?id=basic&action=download&gul=10

10장_인덕턴스.ppt

    - 코일 등에서 전류의 변화가 유도기전력이 되어 나타나는 성질. 단위는 H(헨리)
    - 1헨리(1H)의 인덕턴스는 인덕터의 전류가 단위 초당 1암페어(1A/s)비율로 변화할 때,
     인덕터의 양단 간 전위차가 1볼트(1V)인 것을 나타냄
    - 자속밀도와 인덕턴스는 비례
    - 인덕턴스가 크면, 전류 변화가 느려도 유도된 전압은 큼
    - 주파수와 전류량이 반비례

    - 자체 인덕턴스 :
        - 자기자신에 대한 전류의 변화/흐름를 방해하는 성질
        -  V = L ·I (V=기전력, L=인덕턴스, I=전류 )

    - 상호 인덕턴스 :
        - 상대방 회로에 대한 전류의 변화/흐름를 방해하는 성질
        - V2 = I1 ·M12 (V2=회로2의 기전력, I1=회로1의 전류 , M12=회로1과 회로22 사이의 상호 인덕턴스 )

    - 인덕터(코일) :
        - 자기장에 에너지를 일시적으로 저장함으로써 교류의 흐름에 저항하는 전기 소자
        
        - 자기장 속에는 일정량의 에너지가 저장,
        - 저장된 에너지의 양은 루프의 인덕턴스에 의존하고, 이 인덕턴스는 루프 전체의 크기에 의존

        - 코일 : 구리선과 같은 도선을 나선 모양으로 감은것
        - 유도전압 : 코일에 교류전류를 흘려주면, 전류변화를 억제하는 방향으로 전압이 발생
        - 직류 통과, 교류 억제

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- 캐패시턴스 (Capacitance ), 전기용량
    - 단위 전압에서 축전기가 저장하는 전하량,  단위는 F(패럿)
    - 주파수와 신호량이 비례
    - C = Q/V ( C=캐패시턴스, Q=전하량, V=전압)
    - 캐패시터(콘덴서) : 전하를 저장
        - 충전과 방전 중에만 전류가 흐름, 완충시에는 전류가 차단
            - 직류 : 차단(충전시 짧은 시간동안 흐름)
            - 교류 : 주파수가 높을수록 잘 흐름
        - 활용 : 노이즈 제거, 교류통과, 직류 차단, 특정 주파수로 공진

    - 충전전압 : 처음에 전하 축적 없음 -> 전하가 축적될수록 전압 상승
        전하가 완전히 다 차면 최고전압에 도달
    - 방전전류와 전압 : 처음에 높은 전압과 전류로 인해 많이 흐르고 점점 갈수록 감소

    - 직류 : 처음에는 전류가 흐르나  정전용량이 충족되면 전류는 멈춘다
        -> 직류 전류는 흐르지 않는다
    - 교류 : 충전과 방전이 교대, 역방향으로도 같은 작용
        -> 고주파 일수록 더 잘 통함
        -> 잡음은 어스 쪽으로 흡수되고(콘덴서가 어스와 병렬로 연결되어 있으므로) 직렬 성분만 필터링 가능

    - 전류는 전압의 변화가 클수록 많이 흐르고, 정전용량이 클수록 많이 흐른다