키르히호프의 법칙과 테브닌 노턴 등가 회로

소개글

키르히호프의 법칙과 테브닌 노턴 등가 회로

목차

키르히호프의 법칙
1. 키르히호프의 전압 법칙(KVL)
2. 키르히호프의 전류 법칙(KCL)
테브닌 / 노턴 등가회로
테브닌 등가 회로
노턴의 등가 회로

본문내용

독일의 물리학자 G.R.키르히호프(Gustav R. Kirchhoff, 1824∼1887)가 발견한 법칙. 전류에 관한 법칙과 열복사에 관한 법칙 두 가지가 있다. 전류에 관한 법칙은 옴의 법칙을 확장한 것으로 전기회로에서 전류를 구할 때 사용된다. 전압의 법칙은 폐로에서 전위의 알짜 변화가 없다는 것을 말한다.



1. 키르히호프의 전압 법칙(KVL) : 회로에서 그 일부분을 형성하는 임의의 닫힌 경로를 돌아올 때 겪게 되는 전압 상승과 강하의 대수적인 합은 반드시 0 이어야 한다.

이 법칙을 고리 법칙(Loop rule)이라고도 하는데, 어떤 회로에서 임의의 점에서 출발하여 어떤 경로를 따라 같은 점으로 돌아온다면, 전위의 알짜 변화는 없다는 것을 말한다. 마찬가지로 산허리를 따라 위아래로 이동한 후에 같은 지점으로 돌아온다면 중력 위치 에너지의 변화도 없다. 그러므로 전압상승(양의 변화량)과 전압강하(음의 변화량)의 합은 반드시 0이다. 고리를 따라 움직이면서 출발점으로 되돌아온 전하가 이동과정 중 얻은 에너지는 잃은 에너지와 반드시 같다. 즉, 고리 법칙은 에너지 보존 법칙을 다르게 표현한 것이다.

고리 법칙을 사용하여 점 A, B, C, D, E, F의 전위를 결정해보면, 이 회로에는 고리가 1개 밖에 없으므로 지로도 하나이다. 미지수는 분기전류 I 이다. 전류가 18V의 양의 단자로부터 나온다고 가정하자. 이 가정이 틀린 경우 I에 대한 해가 음수로 나오는데 이것은 실제로는 전류가 반대 방향으로 흐른다는 것을 나타낸다. 이제 회로요소의 양단에 가정한 전류의 방향에 따라 전압의 상승과 강하를 표시한다. 기전력의 부호는 전류의 방향과 관계가 없다. 이제 고리 법칙을 적용할 준비가 되었다. 임의의 점에서 출발하여 고리를 한바퀴 돌면서 고리 방정식을 세우면 - 4.0I - 10I - 6.0 - 4.0I - 6.0I + 18 = 0 ⟶ I = 0.5A
C는 접지되어 있으므로 전위가 0이고, B에서는 -3.0V 이다.

참고 자료

없음