직류와 교류
직류 : 크기가 일정하며 방향이 변화하지 않는 전류
교류 : 크기와 방향이 주기적으로 변화하는 전류
키르히호프 법칙
키르히호프 전류법칙(KCL)
임의의 접합점에서 들어오고 나가는 전류 의 합은 0
키르히호프 전압법칙(KVL)
임의의 폐회로를 한 방향으로 일주하면서 취한 전압 의 합은 0
- 전압 상승의 합=0 으로 계산할 경우 ← 제일 보편적인 계산방법
- 전압 상승시 양수, 전압 하강시 음수로 계산한다
- 전압 하강의 합=0
- 전압 하강시 음수, 전압 상승시 양수로 계산한다
⚠️부하에서 전압하강이 일어나고, 전원에서 전압상승이 일어나는 것에 주의
전기적 저항 · 옴의 법칙
옴의 법칙
도선에 전류가 흐를 때 도선 양 단 간에는 전압 강하가 일어난다. 이 때 전압 강하량(=도선에 걸린 전압)은 전류에 비례하며 그 비례상수를 전기적 저항이라고 한다. 전기적 저항의 역수를 컨덕턴스(Conductance)라고 한다.
옴 (Ohm)
전기적 저항의 단위, 로 표기
모 (mho)
저항의 역수(=컨덕턴스)의 단위, 로 표기
는 S(시멘스 Simens)로도 표기
도선의 저항
도선의 저항의 크기는 길이 에 비례하고 단면적 에 반비례
비례상수 를 고유저항 or 저항률, 를 도전율 or 전기전도율
저항률의 단위는 Ohm-meter, 전기전도율의 단위는 mho-meter
일반적으로 금속의 저항은 온도에 비례해서 증가한다.
도선 재질에 따른 전도율은 은>구리>알루미늄>철 순으로 높다.
직렬 · 병렬 저항
직렬 연결된 저항의 합성 저항
합성 저항을 라고 했을 때
유도과정
- KCL에 의해 직렬 연결된 각 저항에 모두 같은 전류가 흘러야 함
- I를 모두 동수로 놓고 옴의 법칙으로 유도
병렬 연결된 저항의 합성 저항
합성 저항을 라고 했을 때
유도과정
- KVL에 의해 병렬 연결된 각 저항에 모두 같은 전압이 걸려야 함
- V를 모두 동수로 놓고 옴의 법칙으로 유도 가능
직렬 · 병렬 전압원
TODO
전압 분배 회로
= 직렬 저항 회로
KCL에 의해 직렬 회로에서 각 저항에 흐르는 전류는 같다. 직렬 저항 회로의 각 저항에 걸리는 전압은 저항 값에 따라 달라지기 때문에 이를 조절해 전압을 분배할 수 있다.
전압 분배 법칙
회로의 입력 전압이 일 때, 저항 에 걸리는 전압 는 다음과 같다.
유도과정
- KCL에 의해 모든 저항에 같은 전류가 흘러야 함
- 옴의 법칙으로 유도 가능
전류 분배 회로
=병렬 저항 회로
KVL에 의해 병렬 회로에서 각 저항에 걸리는 전압은 같다. 병렬 저항 회로의 각 저항에 흐르는 전류는 저항 값에 따라 달라지기 때문에 이를 조절해 전류를 분배할 수 있다.
전류 분배 법칙
회로에 흐르는 전류가 일 때, 저항 에 걸리는 전압 는 다음과 같다.
(단 는 저항 의 컨덕턴스, 는 합성 컨덕턴스)
유도과정
- KVL에 의해 모든 저항에 같은 전압이 걸려야 함
- 옴의 법칙으로 유도 가능
