02. [회로이론] 키르히호프 법칙, 옴의 법칙(직병렬),배율기,분류기를 알아보자!

02. [회로이론] 키르히호프 법칙, 옴의 법칙(직병렬),배율기,분류기를 알아보자!

 

안녕하세요 JNP 입니다. 전기기사 자격증이라는 타이틀을 갖는 시간은 정말 힘이 듭니다. 포기하지 마시고 끝까지 공부하시면 합격할 것이라고 생각합니다. 자격을 갖추기는 어렵고 고달프지만 그시간을 지나고 나중을 돌이켜보면 아무것도 아닌 시간 이였다고 생각이 들것입니다.

 

오늘은 키르히호프 법칙(전류,전압), 옴의 법칙( 직 병렬 회로) 공식, 배율기(전압계), 분류기(전류계)의 공식을 알아보겠습니다. 배율기 분류기는 실제로 전기기사 시험에서는 잘안나오지만 공기업을 준비하시는 분이시라면 공식을 반드시 숙지 하셔야 합니다. 

 

1. 키르히호프의 1법칙(전류 법칙) - KCL

   - 유입하는 전류와 유출하는 전류의 합을 항상 같다

키르히호프의 법칙(전류)_KCL

2. 키르히호프의 2법칙(전압 법칙)

   - 폐회로에서 인가한 전압과 각소자에서 전압강하 합은 같다.

키르히호프의 법칙(전압)_KVL

3. 전기호로의 3요소

   (1) 전압 : 부하가 동작 하도록 가한 전기 에너지

       - 기호 : [V],[E]

       - 단위 : [V]

   (2) 전류 : 전압의 크기에 비례한 에너지 흐름

       - 기호 : [I]

       - 단위 : [A]

   (3) 저항 : 전류의 흐름을 방해하는 요소

       - 기호 : [R]

       - 단위 : [Ω]

   (4) 옴의 법칙

       - 전류 I = V/R[A]

       - 전압 V = IR[V]

       - 저항 R = V/I[Ω]

4. 옴의 법칙(직렬)

아래의 이미지는 옴의법칙 직렬 회로를 그린 것입니다.

직렬 회로에서 알아두셔야할것은 I는 같고 V가 V1 과 V2로 나뉜다는 사실입니다.(병렬과 반대)

옴의 법칙(직렬)회로

   (1) 공식 유도

     합성저항 R = R1+R2

     전체 전류 I = V/R = V/(R1+R2)

     전체 전압 V = V1+V2 = IR1+IR2 = I(R1+R2)

     V1의 전압 V1 = I * R1 = V/(R1+R2) * R1

     V2의 전압 V2 = I * R2 = V/(R1+R2) * R2

여기서 키워드는 V1과 V2 전압 입니다. 

공식이 이해가 안가시면 V1을 구할때는 R1이 올라가고 V2를 구하면 R2 를 곱하면 된다고 알아두 시면 됩니다.

5. 옴의 법칙(병렬)

아래의 이미지는 옴의법칙 병렬 회로를 그린 것입니다.

병렬 회로에서 알아두셔야 할것은 V는 같고 I가 I1과 I2로 나뉜다는 사실입니다.(직렬과 반대)

옴의법칙(병렬)회로

    (1) 공식유도

       합성 저항 R = 1/R1 + 1/R2

        * 만약 2개의 합성 저항이라면 (R1*R2) / (R1+R2) 를 하시면 됩니다.

       전체 전압 V = I * R = (R1*R2) / (R1+R2) * I (우리는 회로에서 2개의 저항으로 했기때문에...)

       전체 전류 I = I1 + I2 = (V/R1) + (V/R2) = V(1/R1 + 1/R2)

       I1 전류 I1 = V/R1 = (1/R1) * (R1*R2) / (R1+R2) * I = R2/(R1+R2) * I

       I2 전류 I2 = V/R2 = (1/R2) * (R1*R2) / (R1+R2) * I = R1/(R1+R2) * I

 

여기서 키워는 I1 의 전류를 구할때 R2를 곱 주고  I2의 전류를 구할떄 R1을 곱해주는 것입니다.

잘이해가 안가시는 분은 공책에 제가 위에 적어드린 공식을 따라서 적어보시길 추천드립니다.

6. 배율기(전압계)

 (1) 공식

      Ra = (m-1)Rm

- 전압게 측정 범위를 확대 합니다(전압계를 직렬 저항으로 연결)

7. 분류기(전류계)

 (1) 공식

      Rv = Rm/(m-1)

- 전류게 측정 범의를 확대 합니다(전류계를 병렬 저항 으로 연결)

8. 줄의 법칙

   - 전류가 흐르는 도체에서는 줄열이 발생 한다.

   - 저항 R의 도체에 전류가 t초간 흘릴때 줄열이 발생한다.

   - 일의 열량당 1[J] = 0.24[cal]로 줄열을 칼로리 단위로 변환 한다.

 

   - 저항이 존재하면 반드시 발생한다.(자유전자가 도체의 원자와 충돌하며 발생한 열)

   - 1[kwh] -> 860 [kcal]

 

 

오늘의 강의는 여기까지 입니다.

 

감사합니다