챕터 02. 전기회로 해석(옴의 법칙)

1. 옴의 법칙

• 전기회로의 3요소인 전압 V, 전류 I, 저항 R의 상관관계를 나타낸 법칙으로 회로이론에서 중요한 법칙이다.

1. 전압은 V = IR
2. 전류는 I = V/R
3. 저항은 R = V/I

• 옴의 법칙에 의해서 저항이 일정할 때, 전류와 전압은 비례하는 것을 알 수 있다. 즉, 전류가 올라가면, 전압이 올라간다?
• 옵의 법칙에 의해서 전압이 고정일 때 , 전류와 저항은 반비례관계에 있는 것을 알 수 있다. -> 즉, 저항에 따라 전류를 조절할 수 있다.

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2. 저항의 직렬 연결 및 병렬연결

• 저항을 직렬로 연결하면, 합성저항 값은 커진다. -> 따러서 저항을 여러개 이어 붙이면, 옴의 법칙에 근거해 전류의 값이 더 낮아진다. -> 이건 전체적인 전류의 양.
• 직렬회로에서 각 저항에 흐르는 전류는 같다. 따라서 각 저항에 걸리는 전압을 계산하기 위해서는 합성저항 값에 대한 각 저항의 비로 전압을 분배해야 한다.
• 저항을 병렬로 연결할수록 합성저항 값은 작아진다.
• 전류도 병렬 회로에서 각 길에 대한 전류량을 합친 것이다.
• 각 저항에 흐르는 전류는 저항값에 반비례하여 흐른다.

직렬연결과 병렬연결 시 확인

• 저항을 직렬로 연결했다면 -> 전류는 같고, 전압이 다르므로 전압에 관한 문제 -> 합성저항 구하는 법 -> Rn = R1 + R2
• 저항을 병렬로 연결했다면 -> 전압은 같고, 전류가 다르므로 전류에 관한 문제 -> 합성저항 구하는 법 -> Rn = R1*R2 /(R1 + R2)

문1. 5옴, 10옴, 15옴의 저항을 직렬로 접속하고 전압을 가하였더니, 10옴의 저항 양단에 30V의 전압이 측정되었다. 이 회로에 공급되는 전전압은 몇 V?
문2. 10옴의 저항과 R옴의 저항이 병렬로 접속되고, 10옴의 전류가 5암페어, R옴의 전류가 2암페어이면, 저항 R은? 

4. 저항의 직, 병렬 혼합연결

문1.

R1, R2, R3의 저항 3개가 직,병렬 접속되었을 때 합성저항은? 

p32.

키르히호프 법칙 (Kirchoff's Law)

제1 법칙 (전류 법칙, KCL)

• 접합점 법칙 또는 전류 법칙이라고도 하며, 오른쪽 그림처럼 접합점에 들어오는 전류와 나가는 전류의 합이 같다.
• 전하는 스스로 생기거나, 없어지지 않는다는 전하 보존 법칙에 근거를 둔다.
• 전류의 부호는 일반적으로 들어오는 전류는 양의 값, 흘러나가는 전류는 음의 값으로 부호를 정한다.

제 2법칙 (전압 법칙, KVL)

• 폐회로 법칙 또는 전압 법칙이라고도 하며, 임의의 폐회로에서 회로 내의 모든 전압의 합은 0이다.
• 임의의 폐회로를 따라 한 바퀴 돌 때, 그 회로의 기전력의 총합은 각 저항에 의한 전압강하의 총합과 같다.
• 먼저 회로에서 전류의 방향을 정하고 전류의 방향으로 전압강하가 생기면 전압은 양의 값, 그렇지 않으면 음의 값으로 부호를 정한다.
  • 전압강하 : 전압이 낮아지는 현상? -> 선의 길이가 길면 전압강하가 발생한다고 함.