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1. 키르히호프의 법칙
1.1. 키르히호프의 제1법칙(전류의 법칙)
전기 회로망에서 도선이 분기되는 임의의 접속점에서, 그 점에 흘러들어오는 전류의 합은 흘러나가는 전류의 합과 같다. 즉, 유입하는 전류의 총합은 유출하는 전류의 총합과 같다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
Σ유입전류 = Σ유출전류
이것은 키르히호프의 제1법칙 또는 키르히호프의 전류법칙(Kirchhoff's current law : KCL)이라고 한다. 예를 들어, 접속점 c에 흘러들어오는 전류 I_1, I_2라 하고, 접속점으로부터 흘러나가는 전류를 I_3라 하면 다음 식이 성립한다.
I_1 + I_2 = I_3
이처럼 키르히호프의 제1법칙은 전기 회로망에서 전류의 보존법칙을 나타낸다고 볼 수 있다. 전류는 어디로든 새어나가지 않고 유입하는 전류와 유출하는 전류가 항상 같다는 것을 의미한다.
1.2. 키르히호프의 제2법칙(전압의 법칙)
키르히호프의 제2법칙(전압의 법칙)에 의하면, 회로망 중의 임의의 폐회로 내에서 그 폐회로를 따라 한 방향으로 일주하면서 생기는 전압 강하의 합은 그 폐회로 내에 포함되어있는 기전력의 합과 같다는 것이다.
이는 전기회로를 전류가 한바퀴 도는 동안 (+)와 (-)의 방향을 고려하여 합하면 전위차의 합은 "0"이 된다는 의미이다. 즉, 기전력과 전압강하의 전체의 합은 "0"이라는 것이다.
따라서 키르히호프의 제2법칙 또는 키르히호프의 전압법칙(Kirchhoff's voltage law : KVL)에 의하면, Σ기전력(공급전압) = Σ전압강하(소비전압)가 성립한다. 이를 통해 복잡한 회로의 전압을 계산할 수 있다.
2. 저항의 접속
2.1. 저항의 직렬접속
저항의 직렬접속은 저항의 접속 방식 중 하나로, 저항의 합이 증가하는 방식이다. 다음 그림과 같이 저항 R_1, R_2, R_3를 직렬로 접속하면 합성저항 R은 각 저항의 합과 같아진다.
직렬회로에서는 전체 전류 I가 일정하다. 즉, 각 저항에 흐르는 전류는 모두 같다. 또한 기전력 E(또는 전압 V)는 각 저항의 전압강하 V_1, V_2, V_3의 합과 같다. 따라서 키르히호프의 전압법칙에 의해 다음 관계가 성립한다.
E = V_1 + V_2 + V_3
IR = IR_1 + IR_2 + IR_3
여기서 전류 I는 일정하므로 전체 합성저항 R은 다음과 같이 구할 수...
