[A+]floyd 회로이론 예비레포트_9 병렬회로(LTspice 시뮬레이션)

문서 내 토픽

1. 병렬회로

병렬회로란 전류가 흐르는 통로가 둘 이상인 회로이다. 즉, 평행한 두 선 사이에 하나의 전압 원과 여러 개의 회로 소자들이 연결된 회로이다. 병렬회로에서 전압은 각 회로 소자에 같게 인가된다. 이때 전류가 흐르는 길은 가지(branch)라고 부르는데, 이 가지에 흐르는 전류는 그 가지의 저항과 전압 원에 의해서만 결정된다. 병렬회로에서는 많은 가지들이 병렬회로에 연결되면 합성 저항값은 작아진다. 병렬 가지가 늘어가면서 전류가 흐르도록 새로운 통로가 생긴다. 따라서 컨덕턴스는 증가하게 되고, 회로에 흐르는 총 전류가 더 많아지게 된다. 전압 원의 크기가 그대로인데 회로의 총 전류가 증가하였으므로, 합성 저항 값은 옴에 법칙에 따라 감소한다.
2. 합성저항

병렬회로의 총 컨덕턴스 합은 1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn 이다. 병렬회로의 총 저항값은 1/(1/R1 + 1/R2 + ... + 1/Rn) 이다.
3. 전류분배법칙

저항이 여러 개 있는 병렬회로에서 각 가지에 흐르는 전류를 구하기 위한 식은 I = V/R 이다. 두 개의 저항만이 병렬로 연결되면 I1 = V/(R1) 과 I2 = V/(R2) 를 이용하여 각 저항에 흐르는 전류를 좀 더 간단히 구할 수 있다.
4. 실험 방법

1. 저항 3.3kΩ, 4.7kΩ, 6.8kΩ, 10kΩ 각각 1개씩, 직류전류계(0~10mA) 1개를 준비한다. 2. 각 저항값을 측정하고 기록한다. 3. 저항들을 병렬로 연결하여 합성저항을 측정하고 기록한다. 4. 전압 원과 전류계를 연결하여 병렬회로를 완성하고 총 전류를 측정한다. 5. 각 저항에 걸리는 전압을 측정한다. 6. 옴의 법칙을 사용하여 각 저항을 흐르는 가지전류를 계산한다. 7. 총 전류가 각 가지전류의 합과 같다는 것을 보여 키르히호프의 전류 법칙을 증명한다. 8. R1을 제거하여 저항이 타서 끊어진 상태를 가정하고 총 전류를 측정한다.
5. 시뮬레이션

LTspice 시뮬레이션을 통해 입력전압 12V, 저항 R1, R2, R3, R4의 전류를 측정하였다. 측정 결과는 다음과 같다: V(n001): 12V, I(R1): 0.00363636A, I(R2): 0.00255319A, I(R3): 0.00176471A, I(R4): 0.0012A.

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1. 병렬회로

병렬회로는 전기 회로에서 매우 중요한 개념입니다. 병렬회로에서는 각 분기 회로에 동일한 전압이 가해지며, 전류는 분기 회로에 따라 다르게 흐릅니다. 이를 통해 전류를 효율적으로 분배할 수 있으며, 회로의 안정성과 신뢰성을 높일 수 있습니다. 또한 병렬회로는 전력 공급 시스템, 전자 장치, 통신 네트워크 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 병렬회로의 설계와 분석은 전기 및 전자 공학 분야에서 매우 중요한 주제이며, 이에 대한 깊이 있는 이해가 필요합니다.
2. 합성저항

합성저항은 전기 회로에서 매우 중요한 개념입니다. 합성저항은 병렬 또는 직렬로 연결된 여러 개의 저항을 하나의 등가 저항으로 나타낸 것입니다. 이를 통해 복잡한 회로를 단순화할 수 있으며, 회로 분석과 설계를 보다 효율적으로 수행할 수 있습니다. 합성저항은 전력 공급 시스템, 전자 장치, 통신 네트워크 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 합성저항의 계산과 분석은 전기 및 전자 공학 분야에서 매우 중요한 주제이며, 이에 대한 깊이 있는 이해가 필요합니다.
3. 전류분배법칙

전류분배법칙은 전기 회로에서 매우 중요한 개념입니다. 전류분배법칙에 따르면 병렬 회로에서 각 분기 회로의 전류는 해당 분기 회로의 저항 값에 반비례하여 분배됩니다. 이를 통해 회로의 전류 흐름을 예측하고 제어할 수 있으며, 회로의 안정성과 효율성을 높일 수 있습니다. 전류분배법칙은 전력 공급 시스템, 전자 장치, 통신 네트워크 등 다양한 분야에서 활용되고 있습니다. 전류분배법칙의 이해와 적용은 전기 및 전자 공학 분야에서 매우 중요한 주제이며, 이에 대한 깊이 있는 이해가 필요합니다.
4. 실험 방법

실험 방법은 전기 및 전자 공학 분야에서 매우 중요한 주제입니다. 실험 방법을 통해 이론적 지식을 실제 상황에 적용하고 검증할 수 있으며, 새로운 발견과 혁신을 이끌어낼 수 있습니다. 실험 방법에는 다양한 기법과 도구가 사용되며, 실험 설계, 데이터 수집, 분석 등 여러 단계가 포함됩니다. 실험 방법의 정확성과 신뢰성은 실험 결과의 타당성을 결정하는 핵심 요소입니다. 따라서 실험 방법에 대한 깊이 있는 이해와 숙련도가 필요합니다. 실험 방법은 전기 및 전자 공학 분야뿐만 아니라 다양한 과학 분야에서 필수적인 연구 도구로 활용되고 있습니다.
5. 시뮬레이션

시뮬레이션은 전기 및 전자 공학 분야에서 매우 중요한 도구입니다. 시뮬레이션을 통해 실제 시스템을 모델링하고 분석할 수 있으며, 실험이 어렵거나 위험한 상황에서도 안전하게 연구를 수행할 수 있습니다. 또한 시뮬레이션은 설계 단계에서 다양한 시나리오를 빠르게 테스트할 수 있어 개발 시간과 비용을 절감할 수 있습니다. 시뮬레이션 기술은 전력 시스템, 통신 네트워크, 전자 회로 등 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 시뮬레이션 도구와 기법에 대한 이해가 필요합니다. 시뮬레이션은 실험과 더불어 전기 및 전자 공학 분야의 핵심 연구 방법으로 자리잡고 있습니다.