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기사/공사필기

시정수는 정상전류의 63.2%에

작성자
김형섭
작성일
2018-08-11 14:27:15
No.
84243
교재명
회로이론
페이지
176
번호/내용
시정수
강사명
도달하는데 필요한 시간.....은 알겟는데요...
그런데...이 시정수나 63.2%에 도달하는 시간이 왜 필요한지 잘 모르겟습니다...
질문이 좀...이래가 가시나요?
정상전류의 63.2%에 도달하는시간이 어디에 쓰이며, 왜 63.2%에 도달하는 시간을 알려고 하는지요?좀 이해가 안됩니다. 설명이 가능한지요?
(추언: 내가 생각하기에, R-L직렬회로에서, 초기에 XL=무한대인 경우 전류가 안흐르다가
 나중에 XL=0이 되면 정상정류가 흐르게 되는데(쎔이 설명 하셨다시피),
 이것만 알면 되지 구태여 중간 정도에 있는 63.2%에 도달하는 시간이 어떤 중요한 의미가 있는지를 가지고 있는지 이리저리 머리를 굴려도 좀 이해가 안되어서요)
설명 좀 부탁드려요.

COMMENTS

운영교수
2018-08-13 13:40:31

안녕하세요 김형섭님

* 시정수 의미
시정수 응답곡선이 초기 감소율과 동일한 일정비율로 감소하는 경우 0으로 하강하는데 필요한 시간입니다.
즉, 시정수는 전류 또는 전압이 0에 접근하는 비율을 결정하는 것입니다.

RL 회로 또는 RC 회로에서 L에 흐르는 전류 또는 C에 걸리는 전압은 아래와같습니다.

[RL 회로]
시정수 τ = L/R
i(t) = e^(t/τ)*Io
i(τ) = e^(-1)*Io = 0.3679*Io
즉, t = τ 에서의 응답은 초기값(Io)이 36.8%로 떨어집니다.
여기서 초기값의 36.8%라함은 기전력 인가시 최종값(정상전류)의 63.2%라고 표현할 수 있습니다.

참고로..
t=τ 일때, 0.3679, t=2τ 일때, 0.1353, t=3τ 일때, 0.04979, t=4τ 일때 0.0832, t=5τ 일때 0.006738이 되고
이러한 식으로 5τ 후에는 그 비율이 거의 무시할 수 있을 정도로 작아져서 
전류가 0으로 감소하는 시간은 약 5τ가 됩니다.
이처럼 시정수 τ의 간격으로 전류가 감쇠하는 것을 측정하는 것은 수학적으로 편리합니다.

[RC회로]
시정수 τ = RC
v(t) = e^(t/τ)*Vo
v(τ) = e^(-1)*Vo=0.3679 *Vo
즉, t = τ 에서의 응답은 초기값(Vo)이 36.8%로 떨어집니다.
여기서 v(τ)는 초기값의 36.8% 또는 기전력 인가시 최종값(정상전압)의 63.2%가 되는 것입니다.