전압 강하

전압 강하는 전기 회로에 흐르는 전류의 경로를 따라 전위가 감소하는 것입니다.공급되는 에너지의 일부가 소산되므로 소스의 내부 저항, 도체 간, 접점 간 및 커넥터 간 전압 강하는 바람직하지 않습니다.전기 부하 전체의 전압 강하는 해당 부하에서 사용 가능한 전력에 비례합니다.

예를 들어, 전기 공간 히터의 저항은 10Ω이고, 전기 공간 히터를 공급하는 와이어의 저항은 총 회로 저항의 약 2%인 0.2Ω일 수 있습니다.즉, 와이어 자체에서 공급 전압의 약 2%가 손실됩니다.과도한 전압 강하는 스페이스 히터의 성능을 만족시키지 못하고 와이어와 연결부가 과열될 수 있습니다.

국가 및 지역의 전기 법규는 전기 배선에서 허용되는 최대 전압 강하에 대한 지침을 설정하여 전기 기기의 분배 효율과 적절한 작동을 보장할 수 있습니다.최대 허용 전압 강하는 ^[1]국가마다 다릅니다.전자 설계 및 전력 전송에서는 긴 회로에 대한 전압 강하의 영향을 보상하기 위해 또는 전압 레벨을 정확하게 유지해야 하는 경우에 다양한 기술이 사용됩니다.전압 강하를 줄이는 가장 간단한 방법은 소스와 부하 사이에 있는 도체의 직경을 늘리는 것으로, 전체적인 저항을 낮추는 것입니다.배전 시스템에서 높은 전압을 사용할 경우 소정의 양의 전력을 적은 전압 강하로 전송할 수 있습니다.보다 정교한 기술은 과도한 전압 강하를 보상하기 위해 능동 소자를 사용합니다.

직류 회로의 전압 강하: 저항

9V DC 전원, 67Ω, 100Ω 및 470Ω의 3개의 저항기, 그리고 전구가 모두 직렬로 연결된 직류 회로를 고려합니다.DC 소스, 컨덕터(와이어), 저항기 및 전구(로드)에는 모두 저항이 있으며, 모두 어느 정도 공급된 에너지를 사용하고 방산합니다.그들의 신체적 특성은 에너지의 양을 결정합니다.예를 들어 도체의 DC 저항은 도체의 길이, 단면적, 재료 유형 및 온도에 따라 달라집니다.

DC 소스와 첫 번째 저항(67옴) 사이의 전압을 측정하는 경우 첫 번째 저항의 전압 전위는 9V보다 약간 낮습니다.전류가 DC 소스에서 도체(와이어)를 통해 첫 번째 저항으로 흐릅니다. 이 경우 도체의 저항으로 인해 공급된 에너지의 일부가 "손실"됩니다(부하가 사용할 수 없음).전압 강하는 회로의 전원선과 리턴선 모두에 존재합니다.각 저항에서 전압 강하가 측정되면 측정값이 유의한 값이 됩니다.이것은 저항기에 의해 사용되는 에너지를 나타냅니다.저항기가 클수록 해당 저항기에서 사용되는 에너지가 많아지고 저항기 전체에서 전압 강하가 커집니다.

옴의 법칙을 사용하여 전압 강하를 확인할 수 있습니다.DC 회로에서 전압은 전류에 저항을 곱한 값과 같습니다.V = IR.또한 키르히호프의 회로법칙은 모든 DC 회로에서 회로의 각 컴포넌트에 걸친 전압 강하의 합계는 공급전압과 동일하다고 명시되어 있습니다.

교류 회로의 전압 강하: 임피던스

교류 회로에서는 직류 회로와 마찬가지로 저항 때문에 전류 흐름에 대한 반대가 발생합니다.그러나 교류회로는 전류흐름에 대한 제2종류의 반대인 리액턴스도 포함한다.저항과 리액턴스 양쪽에서 전류 흐름에 대한 저항의 합을 임피던스라고 합니다.

전기적 임피던스는 일반적으로 변수 Z로 나타나며 특정 주파수에서 옴 단위로 측정됩니다.전기적 임피던스는 전기저항, 용량 리액턴스 및 유도 리액턴스의 벡터 합으로 계산됩니다.

교류회로의 임피던스의 양은 교류 주파수와 전기 도체 및 전기적으로 절연된 소자(주변 소자 포함)의 투과율에 따라 달라집니다.

직류 회로에 대한 옴의 법칙과 유사하게 전기 임피던스는 E = I Z 공식으로 표현될 수 있습니다.따라서 AC 회로의 전압 강하는 회로의 전류와 임피던스의 산물입니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

• 전기 거래를 위한 전기 원리 (Jim Jennesson) 제5판