2023.07.02

Topic: RLC 회로

잠시 끊긴 일반물리 공스타...

처음으로 중요한 것은 코일과 축전기가 연결된 LC회로에서 진동을 정성적으로 분석하는 일이다. 이는 축전기에 저장되는 에너지, 그리고 코일에 저장되는 퍼텐셜 에너지의 개념에서 진동하는 어느 순간의 물리량의 값을 미분하여 가장 처음인 옴의 법칙을 유도할 수 있어야 한다.

이러한 회로의 진동은 역학과 상당히 유사하다(이는 분명하지만, 단순히 미분방정식의 꼴로 이어지는 유도 과정에서의 유사성일 것이다.). 그에 대한 비교는 표와 같다.

이제, 이것을 정량적으로 분석하게 된다면 미분방정식의 해를 구할 수 있게 된다. 그것을 구한다면 훅의 법칙에서 많이 봐 온 공식 하나와 유사한 해를 구할 수 있다.

물론, 이에 대해 전기 에너지가 열에너지로 바뀌며 생기는 감쇠진동에 대한 기술도 존재해야 한다. 이는 단순히 시간에 대한 미분으로 구할 수 있다.

더불어, RLC 회로에서의 위상각의 차이가 존재하게 된다. 이는 삼각함수의 합성을 생각한다면 쉽게 이해할 수 있는 부분이다.

이러한 강제 진동으로 얻어진 저항을 리엑턴스라고 하며, 그 리엑턴스의 합은 피타고라스의 정리를 이용한 벡터의 합으로 주어진다.

더불어, 전력과 관련해, 피타고라스의 정리로 얻어진 임피던스를 통해 제곱평균제곱근 값을 구할 수 있다.

마지막으로는 변압기와 관련된 내용이 나온다. 이는 퍼텐셜 변환을 알아두면 이해할 수 있게 된다.