[울산대] 9. 전류 분배법칙

소개

2012년 실험 예비, 결과 입니다.
실험에 많은 도움이 되었으면 좋겠습니다.

목차

없음

본문내용

실험 목적
- 병렬로 연결된 저항 회로에서 각 저항에 전류가 어떻게 분배 되는지 실험을 통해 알아본다.

이론
- 저항이 병렬로 연결되어있을 때, 각 소자에 걸리는 전류를 구하는 것이다.

다음 그림을 보면 저항이 , 가 있을 때, 이상적인 회로에서의 전체 전류는 과 걸리는 전류 과 를 더하면 된다.
수식으로 표현하면 이다. 병렬이므로 두 저항에 걸리는 전압은 같고, 옴의 법칙을 위 식에 대입하면 , 이 된다.
따라서 가 된다.
이 식에서 V는 일정하기에 전류 분배에 영향을 미치지 못한다. 따라서 식을 정리해 주면
이 되며 전류 분배는 가 된다.

<중 략>

토의

1) KCL을 이용하여 앞의 문제를 해석할 수 있다. KVL을 이용하는 방법은 없는가?
- KVL, 임의의 폐루프에서 전압의 대수의 합은 0이며 수식으로는 로 나타내어야 한다는 것을 이용한다. 여기서 잡는 임의의 폐루프 내에 또 다른 폐루프가 존재 해서는 안되며, 이 폐회로를 ‘망’이라고 명명하겠다.

실험A은 직렬과 병렬로 이루어져 있고 저항의 병렬연결에서 각 저항에 걸리는 저항의 크기는 모두 같다는 성질을 이용한다. 따라서 망은 5V전원과 1.2㏀, =2.2㏀으로 이루어져 있는 연결을 잡는다. 그렇게 되면 망에서 기전력의 크기는 5V가 되며 첫 번째 전압강하가 일어나는 구간은 1.2㏀의 구간이며 이때 약 2.868V의 전압강하가 발생한다. 두 번째 전압강하가 발생하는 구간은 =2.2㏀로 약 2.1296V의 전압강하가 발생을 한다. 따라서 5V ≒ 2.868V + 2.1296V이 된다.

실험B는 4개의 저항이 모두 병렬로 연결이 되어있다. 따라서 저항 4개에 걸리는 전압의 크기는 이론상으로 모두 같아야 한다(10V). 실험 B에서 망은 10V의 전원과 =1.2㏀로 이루어져 있는 연결을 잡는다. 그렇게 되면 망에서 기전력의 크기는 10V가 되며, 전압강하는 =1.2㏀ 한군데에서 약 9.97V의 전압강하가 발생을 한다. 따라서 10V ≒ 9.97V이 된다.

참고자료

· 없음