회로이론 전자기장이론 비교

(2022-06-25)

전자기장 이론, 회로이론 전송선로이론 비교


1. `회로 이론` 및 `전자기장 이론` 비교

  ㅇ 회로 이론 (Circuit Theory)
     - 공간을 정적으로 보고, 시간함수로 만 국한시켜 표현
        . 시간 만 관련된 변수(전압,전류) 만 필요

     - 회로의 전기적 성질을 나타내는 회로 상수
        . 저항,도전율,커패시턴스,인덕턴스 등

     - 전압,전류에 대한 저항적 성질 
        . 회로 임피던스 [Ω] = (전압 페이저 [V]) / (전류 페이저 [A])

     - 회로 관점에서, 소자 간 에너지 흐름의 양적인 표현
        . 전력 [W] = 전류 [A] x 전압 [V] 
        . [참고] ☞ 전력 구분(복소 전력,유효 전력,무효 전력 등) 참조


  ㅇ 전자기장 이론 / 전자계 이론 (E&M Field Theory)
     - 시간공간 변수를 모두 고려하여 함수로 표현
        . 시간,공간 모두가 관련된 변수(전계,자계)가 필요

     - 공간의 전기/자기적 성질을 나타내는 매질 상수
        . 유전율,투자율 등

     - 전계,자계에 대한 저항적 성질
        . 전파 임피던스 [Ω] = (전기장 페이저 [V/m]) / (자기장 페이저 [A/m])

     - 장 관점에서, 공간을 통한 에너지 흐름의 양적인 표현
        . 전력 밀도 [W/㎡] = 전기장 [V/m] x 자기장 [A/m]
        . [참고] ☞ (순시전력) 포인팅전력밀도, (평균전력) 방사전력, (전력보존) 포인팅 정리 참조


2. `회로 이론` 및 `전송선로 이론` 비교차이점 : 전기적인 크기
     - 회로 이론 : 회로의 크기가 파장에 비해 훨씬 작음 
        . 회로가 집중정수회로로써 취급됨
        . 회로 내 전압,전류가 소자의 물리적인 크기에 따라 달라지지 않음
     - 전송선로 이론 : 전송선로 크기가 1 ~ 수 파장 정도 
        . 회로가 분포정수회로로써 취급됨
        . 전송선로전압,전류전송선로 길이에 따라 진폭,위상이 변하는 전압파,전류파로써 다뤄짐

  ※ 한편, 전송선로 이론(Transmission Line Theory) 이란?
     - 전자기장 이론과 약간 다르게, 시간,공간 변수를 모두 고려하되, 공간1차원 만 취급함 
     - 역할 : `전자파 계에 대한 해석` 및 `회로 해석` 과의 틈을 연결하여주는 역할을 함
     - 용도 : 마이크로파 회로(안테나 급전선 등)의 해석에 매우 많이 쓰임

회로해석
   1. 회로 이론   2. 회로/전자기장 이론 비교  


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