공학용 계산기로 회로이론 문제를 풀어보자. (유니원 UC-600E 기준)

공학용 계산기를 구입하였으니 https://appleii.tistory.com/168 실제 문제를 푸는데 사용해보자.

문제)
E = 40+j30[V] 의 전압을 가하면 I = 30+j10[A] 의 전류가 흐르는 회로의 역률은?

풀이)

역률(power factor)은 cosθ 이다. θ는 전압의 위상과 전류의 위상의 차이이다.
E = 40+j30 = 50∠36.87 , I = 30+j10 = 31.62∠18.43
θ = 36.87 - 18.43 = 18.44
∴ pf = cos18.44 = 0.949

공학용 계산기 사용)
공학용 계산기를 켜려면 [ON] 키를 누른다. 끄는 방법은 다른 일반 계산기와 다르다. [SHIFT] 를 누른후 [AC] 키를 누른다. 자세히 보면 [AC] 키 위에 [OFF] 라고 표시되어 있다. 아무키도 누르지 않으면 10분 뒤에 자동으로 꺼지므로 걱정할 필요는 없다.

[MODE] 키를 누른다. [MODE] 옆에 [SETUP] 이라고 표시되어 있다. [SHIFT] 를 누르고 나면 상태가 바뀌는데 그 상황에서는 [SETUP] 키로 작동한다는 뜻이다.

숫자[2] 를 눌러서 CMPLX (Complex Number)를 선택한다.

이 상태에서 복소수를 입력할 수 있는 상태가 된다. (화면의 인디케이터에 CMPLX 가 표시되는지 확인하자.) 하지만 공학용 계산기를 사용하여 복소수 계산을 하려는 이유는 크기와 위상을 쉽게 계산하기 위해서 이므로 표시 방법을 바꾸어야 한다. [SHIFT]키를 누른 후에 [SETUP] 키를 누른다. 이 키는 [SHIFT] 키를 누른 상태에서는 [SETUP] 으로 기능하고 , [SHIFT] 키를 누르지 않은 상태에서는 [MODE] 로 기능한다. SETUP 상태에서는 계산결과의 표시방법을 바꿀 수 있다. 우리가 원하는 것은 복소수의 표시 방법을 바꾸고 싶은 것이다. 하지만 첫 화면에서는 원하는 것을 바꿀 수 없으므로 방향키를 사용하여 추가 표시가 되도록 한다.

아래쪽 방향키를 누른다. 3번이 복소수의 표시방법을 바꿀 수 있는 CMPLX 이다. [3]번키를 누른다.

1번이 기본값인 직교형식(Rectangular Form)이고 2번이 극형식(Polar Form)이다. [2]번 키를 눌러서 극형식으로 바꾼다.

복소수를 입력할 때 주의해야 할 점이 있는데 허수를 표시하는 (i) 를 숫자 뒤에 입력해야 한다는 점이다. 공학교과서에서는 허수를 숫자 앞에 쓰는 경향이 있는데 공학용 계산기에서는 숫자뒤에 입력해야 한다.

만약, 40+i30 으로 입력했다면 다음과 같이 문법 오류(Syntax ERROR) 가 난다.

방향키를 사용하여 숫자앞의 i 를 지우고(DEL키를 눌러서 지운다.) 숫자뒤에 i를 입력한다. 복소수 입력모드 상태에서는 다음키를 누르면 i 가 입력된다.

30+10i 를 입력하면 다음과 같이 결과값이 제곱근 형태로 표시되는데,

[S<=>D] 키를 눌러서 소수점 표시가 되도록 할수도 있다.

계산결과가 도(Degree) 인지 라디안(Radian)인지 확신할 수 없다면 tan(45) = 1 이 나오는지 확인해보면 된다. tan(45) 의 결과값이 1 이면 현재 도(Degree) 로 세팅되어 있는 것이다.  인디케이터에 [D] 가 표시되는 것을 통해서 현재의 각도 표시상태를 확인할 수도 있다.