전자공학과 학부생의 복습을 위한 포스팅입니다. 내용은 Introduction to Electric Circuits by Svoboda, Dorf 책을 참고하고 있습니다. 학부생이 정리를 위해 쓴 내용이기 때문에 틀린 내용이 있을 수 있고 있다면 지적 부탁드립니다. 감사합니다.
0. 구스타프 키르히호프 (Gustav Kirchhoff)
전기회로에서의 전하량과 에너지 보존을 다룬 두 개의 이론인 KCL, KVL 법칙을 기술하신 분이다.
그냥 TMI로 적어보았다.
1. 키르히호프의 전류 법칙 (KCL,Kirchhoff's current law)
∑ i = 0
The algebraic sum of all the currents at any nodes in a circuit equals zero.
Sum of currents flowing into a node is equal to currents flowing out of the node.
한 노드에 들어오는 또는 나가는 모든 전류의 합은 0이다.
2. 키르히호프의 전압 법칙 (KVL,Kirchhoff's voltage law)
∑ v = 0
The algebraic sum of all the voltages around any closed path in a circuit equals zero.
임의의 폐회로에서 모든 전압의 합은 0이다.
3. 연습문제
바로 문제를 풀어보자. 문제를 풀기에 앞서 회로에서의 전압 상승 or 강하, 전류 방향을 설정했을 때 한 번 설정한 방향을 바꾸면 답이 달라지기 때문에 처음 설정한 방향을 그대로 가져가야 한다. KVL을 풀 때 필자는 시계방향으로 풀었다.
node a에서 KCL 적용해보면 6 = i2 + 18 이므로 i2 = -12A
node b에서 KCL 적용해보면 9 = i4 + 18 이므로 i4 = -9A
제일 왼쪽 A, B 루프에서 KVL을 적용해보면 -v2 - 18 = 0 이므로 v2 = -18V
가운데 B, C, D 루프에서 KVL을 적용해보면 v2 - v3 - (-6) = 0 이므로 v3 = -12V
제일 오른쪽 D, E, F 루프에서 KVL을 적용해보면 -6 + 12 - v6 = 0 이므로 v6 = 6V
KVL 사용하면 vR + 60 + 28 = 0 이므로 vR = -88V
KCL 사용하면 iR + 12 = 0 이므로 iR = -12A
R을 구하려면 옴의 법칙을 사용한다. vR = iR * R 이므로 R = -88/-12 = 7.3옴이 나온다 !
회로이론의 꽃 KCL과 KVL에 대해 다루어 보았다.
개념은 쉬우나 문제를 풀 때 헷갈리는 경우가 많아 문제를 많이 풀어보는 게 좋다.
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