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제목 답변완료 라플라스 변환과 미분방정식
질문유형 강좌내용 교수님 양진목
과목 회로이론 강좌명
작성자 여*모 (y*****1) 등록일 2020-10-03 17:19

안녕하세요 교수님 

회로이론을 공부하다 질문이 생겨 이렇게 글을 남기게 되었습니다

 

거의 모든회로들을 다룰때 라플라스 변환을 사용하여 문제를 푸는것이 훨신 간단한 경우가 많았습니다

하지만 몇몇 경우들의 경우에는 미분방정식을 세워 RLC 회로의 출력을 구해내는 문제들이 많아서 질문드립니다 이경우에는 제가 라플라스 변환으로 풀려고 시도를해도 수식이 매우 복잡하여 역 라플라스 변환이 안되거나, 역변환 해도 값이 차이가 나는 것 같습니다. 이것이 초기값의 유무 때문인가요??? 아니면 자연응답과 강제응답을 구해서 총 출력을 구해야하는 문제는 무조건 미분방정식을 세워서 해결해야 하는 것인가요?? 어떤 기준을 가지고 미분방정식을 사용해야하는지, 혹은 라플라스 변환으로도 해결이 되는건지 궁금합니다.. 그리고 라플라스 역변환 을 할때 ti-nspire로 할수 있는 방법이 있을까요?

 

감사합니다

 

 

여정모 올림

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양*목 교수님

 

안녕하세요. 양진목입니다.

 

질문 자체가 추상적이라 답변에 한계가 있을 것 같은데요 대략적으로 설명드리겠습니다.

 

우선 라플라스변환을 이용하면 모든 경우에 응답을 다 구할 수 있습니다. 

특히 ti계산기를 이용하면 소자값이 문자로 주어져도 라플라스변환으로 구할 수 있습니다. 

그런데 확실하진 않지만 역변환은 불가능한 것으로 알고 있습니다. 

그래서 계산기의 s영역 결과를 보고 손으로 시간함수를 복원하는 수 밖에는 없습니다.

 

 

그런데 회로이론에서 다루는 응답들이 완전응답(고유응답+강제응답)만 있는 것이 아니고 

강제응답(정상상태응답)만 구해도 되는 경우가 많은데(예를 들면 정현파정상상태응답-페이저파트) 

강제응답은 초기조건에 무관하게 결정되므로 라플라스변환회로를 그릴 때 초기값을 어떻게 둘지 고민하게 됩니다. 

 

이런 경우는 그냥 회로 교재의 해당파트에서 다루는 방법을 적용하는 것이 제일 무방한데요 

굳이 라플라스변환이나 미분방정식을 적용해서 풀고자 하는 경우는 초기조건을 모두 0으로 두면 됩니다.

(어짜피 초기조건은 강제응답에 영향을 미치지 않기 때문입니다.) 

그래서 초기조건을 0으로 두고 구한 완전응답에서 강제응답부분(일반적으로 전원과 형태가 같은 성분)만 취하면 그것이 구하는 응답입니다.

 

 

더 궁금한 사항이 있으시면 회로도를 첨부해서 질문주시면 정확한 답변을 드리는데 도움이 될 것 같습니다.

 

 

 

답변이 되었는지 모르겠습니다.

 

그럼 안녕히계세요.

  • 2020-10-05
  • 2024-12-12 수정