직류(DC)회로 해석 기초

1. 옴의법칙

옴의법칙은 1800년대 독일의 물리학자 옴이 처음사용한 데서 유래함

전류와 저항을 알고 있을 경우 전압을 구할 떄,  V = IR (V)

전압과 저항을 알고 있을 경우 전류를 구할 떄, I = V/R (A)

전압과 전류를 알고 있을 경우 저항을 구할 때, R = V/I (Ω)

옴의 법칙을 이용해서 구한다.

 

전기에서 사용하는 단위들 ( V, A, Ω, F, H ) 은 SI 단위계를 사용한다. 아래 SI 단위계 표를 숙지하는 것이 좋다.

식들을 사용하기 전에 반드시 표준단위로 변경해야 한다. 그렇지 않으면 답이 10의 몇 승배로 크거나 작은 값이 될 수 있다.

접두어	기호	승수
피코(pico)	p	10 ^ -12
나노(nano)	n	10 ^ -9
마이크로(micro)	µ	10 ^ -6
밀리(milli)	m	10 ^ -3
센티(centi)	c	10 ^ -2
데시(deci)	d	10 ^ -1
킬로(kilo)	k	10 ^ 3
메가(mega)	M	10 ^ 6
기가(giga)	G	10 ^ 9
테라(tera)	T	10 ^ 12

2. 전력(P)

전력을 나타내는 단위는 식에서 P로 표기 한다.

전압(V)과 전류(I)를 곱하거나

전압이나 전류를 모를 경우 I^2 * R 이나 V^2/R 공식을 사용하여 저항을 통한 식으로 구할 수 도 있다.

이 식들은 당연하게도 옴의 법칙에서 도출되는 식이다. 전력을 나타내는 단위는 와트(W) 이다. 이 단위도 SI단위계를 사용하여 표현된다.

3. 저항(R)의 직렬계산

저항의 직렬계산은 직렬로 연결되어 있는 저항을 더한다. 위 회로도 에서 직렬로 연결된 모든 전체 저항의 합은 R1+R2+R3 로 구할 수 있다.

 

4. 저항(R)의 병렬계산

병렬로 연결된 저항은 곱/합으로 구할 수 있다. 즉, 위 회로에서 R4,R5,R6의 전체 저항은 R4*R5*R6 / R4+R5+R6 이다.

5. 직류회로에서 직렬 저항의 전류, 전압

 전류

직렬로 연결된 직류 회로에서는 소자가 무엇이든, 그리고 저항 값이 모두 같은 지 다른지에 관계없이 동일한 전류가 흐른다.

전압

직렬 저항의 전류는 항상 같지만, 그 해당 저항에는 옴의법칙 ( V = I*R )에 의한 전압이 걸린다.

즉, 직렬에서 저항에 걸리는 전압은 전체 공급 전압에 비례하는 전압이 걸리게 된다.

이런 비례 관계를 이용한 회로가 전압분배기 회로 이다.

6.  직류회로에서 병렬 저항의 전류, 전압

전압

병렬 회로에서 각 소자에 걸리는 전압은 공급 전압과 같다.

전류

병렬 회로에서 각 소자는 공급 된 전압과 같지만, 그 해당 저항에는 옴의법칙 (I = V/R)에 의한 전류가 걸린다.