[기초전기실험 결과 보고서] 폐회로 전류를 이용한 회로 해석

1. 목적 (1) 선형회로의 의미를 배운다. (2) 루프 전류 해석으로 구해진 전류를 실험적으로 증명한다. 2. 이론 1) 선형회로 소자 저항은 선형회로 소자 또는 선형소자로 알려져 있다. 저항 또는 다른 형태의 저항성 소자만으로 구성된 회로를 선형회로라고 한다. 소자의 전압과 전류 특성이 옴의 법칙에 따르는 소자를 선형소자라고 한다. 즉, 소자에 걸리는 전압이 두배로 증가되면 그 소자에 흐르는 전류도 두배가 되며, 전압이 1/3로 감소하면 전류도 1/3로 감소한다. 이와 같이 전압대 전류의 비가 일정하게 동작하는 소자가 저항이다. 2) 폐회로(루프) 전류 방법 직병렬 회로는 옴의 법칙과 키르히호프의 전압 및 전류법칙을 사용하여 해석할 수 있다. 그러나 이 방법은 회로가 다수의 전압원과 두 개 이상의 가지로 구성되는 경우에는 복잡하고 많은 시간이 소요되는 단점이 있다. 루프전류방법은 계산과정의 많은 부분이 생략될 수 있도록 키르히호프 전압법칙을 사용한다. 루프 전류 해석 방법은 루프 또는 루프회로에 대해 키르히호프의 전압 방정식을 세우고, 이 연립방정식의 해로부터 전류를 알아내는 방법이다. 3) 폐회로(루프) 전류 방정식 그림 13-3의 회로는 한 개 전압원과 세 개의 병렬가지로 구성된 선형회로이다. 에 흐르는 전류를 구하고자 한다면 앞에서 배운 방법들이 사용될 수 있다. 즉, 직병렬 저항들을 결합하여 전체 저항값을 구한 후, 전체전류를 구하고, 키르히호프 법칙과 옴의 법칙을 이용하여 을 구할 수 있다. 루프전류방법은 연립방정식을 사용하여 저항에 흐르는 전류를 구하는 직접적인 과정을 제공한다. 루프전류 방법을 적용하기 위해서는 먼저 회로에서 폐경로 루프를 확인해야 한다. 경로는 문제 해결에 필요한 최소수를 택한다. 각 폐경로는 루프전류라 불리는 순환전류를 갖는다고 가정한다. 이 경우, 전류의 방향은 시계방향으로 가정하는 것이 통례이다. 루프 전류를 사용하여 각 경로에 대해 키르히호프의 전압 방정식을 세운다. 루프에 있는 일…
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