회로이론_05_전압 분배 법칙과 전류 분배 법칙
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.
1. 전압 분배 Voltage Division
전압 분배 법칙은 여러 저항이 연결되어 있을 때, 각 저항에서의 전압 강하를 계산하는 법칙이다.
간단히 생각하면 KVL을 응용하는 것이다. 각 저항에 걸린 전압이 내가 걸어준 전압과 같지 않겠는가!
즉, 24V를 회로에 걸 때 서로 저항이 다른 두 디바이스를 직렬 연결해주면 저항에 비례하여 전압이 분배되는 것이다.
왜? V = I R 이니까~ 쉽죠? 문제 많이 풀면 그냥 회로 보자마자 전압이 보입니다.
바로 문제를 풀어보자 R1과 v1을 구할 것이다.
먼저 v1을 구해보자, R1에서의 전압 강하는 20옴과 60옴의 전압 강하와 같다.
즉, 20옴과 80옴이 직렬이므로 60옴에 걸리는 전압을 구해보면 다음과 같이 v1을 구할 수 있다.
R1을 구해보자, KVL을 떠올려보면 R1에 걸리는 전압과 20옴에 걸리는 전압을 더하면 24V가 나와야 한다.
R1에 걸리는 전압이 16V이므로 다음과 같이 계산할 수 있다.
2. 전류 분배 Current Division
전류 분배 법칙은 여러 저항들이 연결되어 있을 때, 각 저항에 흐르는 전류를 계산하는 법칙이다.
즉, 이 내용도 KCL을 응용하는 것이다. V = I R 이므로 I 와 R은 반비례 관계를 떠올립시다.
(내가 전류를 흘려줄 때 전류는 전하의 이동이고 전하는 쉽게 쉽게 가고 싶은데 저항이 크면 움직이기 힘들어용)
바로 문제를 풀어보자. i1, i2, i3, i4를 구해봅시다.
4A의 전류가 각 path를 따라 흐르게 될 건데 전류는 저항이 큰 걸 싫어하니까 6옴에 제일 작은 전류가 흐를 것이고
1옴에 제일 큰 전류가 흐를 것입니다. 바로 계산해봅시다.
이렇게 전류는 해당 저항의 역수로 계산을 해주시면 됩니다. 만약 전류원이 아니라 전압원이였다면 각 저항은 병렬 연결이니까 i = V/R 로 구하면 되겠죠 ? ㅎㅎ 나머지 i2 = 2/3A, i3 = 1A 각자 계산해보시길 바랍니다.
오늘도 감사합니다. 열공 !