전원 변환 source transformation 에 대한 깨달음(1)
전원 변환 source transformation이란 이름 그대로 전원장치를 서로 변환한다는 의미이다.
즉, 전압원을 전류원으로 혹은 전류원을 전압원으로 변환하는 것이다.
이번 글에서는 전원 변환이 가능한 이유에 대해서 알아보고 등가 회로에 대해 좀 더 자세히 이해해 보자.
위 예시의 경우에 임의의 회로에 존재하는 전원장치들에게 (a)와 (b)는 저항 R 하나 연결된 동일한 상태로 보일 것이고
a, b 양단에 v_s, i_s에 의한 전압과 전류가 동일하게 흐르므로 노드 a, b에 대한 등가회로라고 할 수 있다.
하지만, 변환 전과 후 R에 걸리는 전압, 흐르는 전류, 전력이 달라짐에 주의해야 한다.
이번엔 특별한 경우의 Source Tranformation을 보자. (사실 특별한 경우의 source transformation이라기 보다 그냥 특정 저항을 소거해놓고 외부 회로를 해석하는 방법이다)
(a) 경우 먼저 보자
이 경우 또한 임의의 회로에 존재하는 전원장치들에게 (a)_1과 (a)_2는 저항 R 하나 연결된 동일한 상태로 보일 것이고
a, b 양단에 v_s에 의한 전압과 전류가 동일하게 흐르므로 노드 a, b에 대한 등가회로라고 할 수 있다.
하지만 이 변환에는 R_p에 걸리는 전력이 무시되므로 전체 전력에서 R_p에 의한 전력만큼 차이가 나게 된다.
(b) 경우도 마찬가지로
임의의 회로에 존재하는 전원장치들에게 (b)_1과 (b)_2는 저항 R 하나 연결된 동일한 상태로 보일 것이고
a, b 양단에 i_s에 의한 전압과 전류가 동일하게 흐르므로 노드 a, b에 대한 등가회로라고 할 수 있다.
하지만 이 변환에는 R_s에 걸리는 전력이 무시되므로 전체 전력에서 R_s에 의한 전력만큼 차이가 나게 된다.
이번 글에서 알아가야 할 것은 이거다.
중첩의 원리를 잘 이해해서 등가회로를 만드는 것까지는 OKAY, 좋다.
그런데, 등가회로를 만들고 나서 전체 전력이 어떻게 변화하는지는 좀 더 깊게 생각을 해봐야 한다는 것이다.
다음 글 전원 변환 source transformation 에 대한 깨달음(2)에서는 "회로 중간에서 전원 변환을 할 수 있을까?"에 대해 알아보자.
반론이나 질문은 환영입니다.