Ⅱ-1. 전기회로의 회로해석

Ⅱ. 직류 회로

1. 전기 회로의 회로 해석

(1) 전기 회로 (2) 옴의 법칙 (3) 저항의 접속 (4) 전위의 평형 (5) 키르히호프의 법칙 (6) 회로망 정리

(1) 전기 회로 [맨위로]

[1] 전기회로의 구성

① 전기회로 : 전원과 부하 및 전류가 흐르는 통로인 도선.
② 전원 : 기전력을 가지고 있어 전류를 흘리는 원동력이 되는 것. 예)전지
③ 부하 : 전원에서 전기를 공급받아 어떤 일을 하는 기계나 기구. 예)전구

[2] 전기회로의 전류

① 전류 : 전자의 이동(흐름) 기호는 I, 단위는 [A]
② 전류의 세기 : 단위 시간당 이동한 전기의 양. I=Q/t[A]

[3] 전기회로의 전압

① 전압 : 회로 내에 전류가 흐르기 위해서 필요한 전기적인 압력.
② 기전력 : 전류를 연속해서 흘리기 위해 전압을 연속적으로 만들어 주는 힘.
③ 전위 : 전기통로의 임의의 점에서 전압의 값.
④ 전위차 : 전기통로에서 임의의 두 점 간의 전위의 차.

⑤ 접지 : 회로의 일부분을 대지에 도선으로 접속하여 영전위가 되도록 하는 것.

(2) 옴의 법칙 [맨위로]

[1] 저항

① 저항 : 전기회로에 전류가 흐를 때 전류의 흐름을 방해하는 작용. 기호는 R, 단위는 옴(ohm, [Ω])
② 1[Ω] : 도체의 양단에 1[V]의 전압을 가할 때, 1[A]의 전류가 흐르는 경우의 저항값.

[2] 옴의 법칙(ohm's law)

① 옴의 법칙 : 전기회로에 흐르는 전류는 전압에 비례하고, 저항에 반비례한다.

② 컨덕턴스 : 저항의 역수, 전류의 흐르는 정도를 나타냄. 기호는 G, 단위는 (mho), S(siemens),Ω^-1

[3] 전압 강하

① 전압 강하 : 저항에 전류가 흐를 때 저항 양단에 생기는 전위차.

(3) 저항의 접속★ [맨위로]

[1] 직렬 접속

① 직렬접속 : 각각의 저항을 일렬로 접속하는 것.
② 직렬 회로의 합성 저항 :

③ R' 저항 n개의 직렬합성저항 : R=nR'[Ω]
④ 직렬 회로의 전압 분배 :

[2] 병렬 접속

① 병렬 접속 : 2개 이상의 저항의 양 끝을 각각 한 곳에서 접속하는 접속법.
② 병렬회로의 합성 저항 :

③ R' 저항 n개의 병렬합성저항 : R=R'/n [Ω]
④ 병렬 회로의 전류 분배 :

[3] 직병렬 접속

① 직병렬 접속 : 직렬접속과 병렬접속을 조합한 것.
[보기 10-14]

(4) 전위의 평형 [맨위로]

[1] 전위의 평형

① 전위 평형 : 전기회로에서 두 점 사이의 전위차가 없는 것(전위차가 0인 경우) V₂₁ =V₂ -V₁ [V]

[2] 휘트스톤 브리지

① 휘트스톤 브리지 : 4개의 저항 P, Q, R, X에 검류계를 접속하여 미지의 저항을 측정하기 위한 회로.

②브리지의 평형 조건 : PR=QX(마주보는 변의 곱은 서로 같다.)

[3] 직류 전위차계

① 분압기 : 전압을 저항에 의해 분압하는 것.

② 직류 전위차계 : 전류를 흘리지 않고 전위차를 표준전지의 기전력과 비교하여 정밀한 전압을 측정하는 계기. 분압기의 원리를 이용.
③ 직류전위차계의 측정원리 :

(5) 키르히호프의 법칙 [맨위로]

[1] 키르히호프의 제1법칙

① 키르히호프의 제1법칙(전류법칙) : 회로의 한 접속점에서 접속점에 흘러들어 오는 전류의 합과 흘러나가는 전류의 합은 같다.
Σ유입전류=Σ유출전류

[2] 키르히호프의 제2법칙

① 키르히호프의 제2법칙(전압법칙) : 회로망 중의 임의의 폐회로 내에서 일주 방향에 따른 전압강하의 합은 기전력의 합과 같다.
Σ기전력=Σ전압강하

E₁ -E₂ =R₁ I₁ -R₂ I₂

(6) 회로망 정리 [맨위로]

[1] 중첩의 원리

① 중첩의 원리 : 2개 이상의 기전력을 포함한 회로망 중의 어떤 점의 전위 또는 전류는 각 기전력이 각각 단독으로 존재한다고 할 때, 그 점 위의 전위 또는 전류의 합과 같다.
② 전압원과 전류원 : 전원이 작동하지 않도록 할 때, 전압원은 단락회로, 전류원은 개방회로로 대치.
③ 중첩의 원리 적용 : R, L, C 등 선형소자에만 적용.

[2] 테브냉의 정리

① 테브냉의 정리 : 2개의 독립된 회로망을 접속하였을 때 전원회로를 하나의 전압원과 직렬 저항으로 대치한다.

② R₀ : 전압원을 단락하고 출력단에서 구한 합성저항.

[3] 노튼의 정리

① 노튼의 정리 : 2개의 독립된 회로망을 접속하였을 때 전원회로를 하나의 전류원과 병렬 저항으로 대치한다.

② G₀ : 전류원을 개방하고 출력단에서 구한 합성저항.

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