잠재적인 차이

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잠재적인 차이

회로의 두 지점 사이의 전압 차이를 전위차라고 하며 이 전위차로 인해 전류가 흐릅니다.

닫힌 전기회로 주위에 전하의 형태로 흐르는 전류와 달리 전위차는 움직이거나 흐르지 않고 인가됩니다.

두 지점 사이에 발생하는 전위차의 단위를 볼트( Volt) 라고 하며 일반적으로 1암페어의 전류가 흐르는 1옴의 고정 저항에 걸쳐 떨어지는 전위차로 정의됩니다.

즉, 1볼트는 1암페어 곱하기 1옴 , 즉 일반적으로 V = I*R 과 같습니다 .

옴의 법칙 에 따르면 선형 회로를 통해 흐르는 전류는 이를 통과하는 전위차에 비례하므로 두 지점의 전위차가 클수록 통과하는 전류도 커집니다.

 

예를 들어, 10Ω 저항기 한쪽의 전압이 8V 이고 반대쪽의 전압이 5V 라면 저항기 양단의 전위차는 3V ( 8-5 )가 되어 0.3A 의 전류가 흐릅니다 . .

그러나 한쪽의 전압이 8V 에서 40V 로 증가하면 저항기 양단의 전위차는 이제 40V – 5V = 35V 가 되어 3.5A 의 전류가 흐릅니다. 회로의 어느 지점에서든 전압은 항상 공통 지점(일반적으로 0V) 을 기준으로 측정됩니다 .

전기 회로의 경우 접지 전위는 일반적으로 0V( 0V ) 로 간주되며   모든 것은 회로의 공통 지점을 기준으로 합니다. 이는 이론적으로 키를 측정하는 것과 유사합니다. 우리는 해수면이 0피트에 있다고 말하고 언덕이나 산의 다른 지점을 그 수준과 비교함으로써 비슷한 방식으로 언덕의 높이를 측정합니다.

매우 유사한 방식으로 회로의 공통점을 0V라고 부르고 여기에 접지, 0V 또는 접지라는 이름을 붙일 수 있습니다. 그러면 회로의 다른 모든 전압 지점이 해당 접지점과 비교되거나 참조됩니다. 전기 회로도에서 공통 접지 또는 기준점을 사용하면 이 지점에 대한 모든 연결이 동일한 전위를 갖는다는 것을 알 수 있으므로 회로를 더욱 간단하게 그릴 수 있습니다. 예를 들어:

잠재적인 차이

전위차 의 측정 단위는 볼트이므로 전위차를 주로 전압 이라고 합니다 . 직렬로 연결된 개별 전압을 함께 추가하면 직렬 튜토리얼의 저항기에서 볼 수 있듯이 회로의 "총 전압" 합계를 얻을 수 있습니다. 예를 들어 병렬로 연결된 구성 요소의 전압은 항상 병렬 튜토리얼의 저항기에서 볼 수 있는 것과 동일한 값을 갖습니다.

직렬 연결된 전압의 경우:

병렬 연결된 전압의 경우:

전위차 예 No1

옴의 법칙을 사용하여 저항에 흐르는 전류는 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

한쪽 단자가 50V에 연결되고 다른 쪽 단자가 30V에 연결된 100Ω 저항기를 통해 흐르는 전류를 계산합니다.

단자 A 의 전압은 50V이고 단자 B 의 전압은 30V입니다. 따라서 저항기 양단의 전압은 다음과 같이 주어진다.

V A = 50v, V B = 30v, 따라서 V A – V B = 50 – 30 = 20v

 

저항 양단의 전압은 20V이고 저항을 통해 흐르는 전류는 다음과 같습니다.

I = V AB  ¼ R = 20V ¼ 100Ω = 200mA

전압 분배기 네트워크

우리는 이전 튜토리얼에서 전위차에 걸쳐 저항기를 직렬로 연결함으로써 전체 조합의 공급 전압에 대해 각 저항기의 전압 비율을 제공하는 전압 분배기 회로를 생성할 수 있다는 것을 알고 있습니다.

이것은 일반적으로 전압 분배기 네트워크 라고 불리는 것을 생성 하며 직렬로 함께 연결된 저항에만 적용되는 네트워크를 생성합니다. 왜냐하면 병렬 저항기 튜토리얼에서 본 것처럼 병렬로 함께 연결된 저항기는 전류 분배기 네트워크 라고 불리는 것을 생성하기 때문 입니다. 아래의 직렬 회로를 고려하십시오.

전압분할

이 회로는 직렬 체인 내의 각 저항기에서 출력 전압이 떨어지는 전압 분배기 회로의 원리를 보여줍니다. 저항기 R1 , R2 , R3 및 R4 는 일부 공통 기준점(일반적으로 0V)을 참조합니다.

따라서 직렬로 연결된 여러 개의 저항에 대해 공급 전압 V S를 총 저항으로 나누면 RT 는 직렬 분기를 통해 흐르는 전류를 다음과 같이 제공합니다. I = V S /R T , (옴의 법칙). 그런 다음 각 저항기의 개별 전압 강하는 다음과 같이 간단히 계산할 수 있습니다. V = I*R 여기서 R은 저항 값을 나타냅니다.

각 지점의 전압 P1 , P2 , P3 등은 공급 전압 Vs 까지 각 지점의 전압의 합에 따라 증가하며 다음과 같이 회로 전류를 먼저 계산하지 않고도 어느 지점에서든 개별 전압 강하를 계산할 수도 있습니다. 다음 공식을 사용합니다.

전압 분배기 공식

여기서, V (x) 는 구해지는 전압, R (x) 는 전압을 생성하는 저항, R T 는 총 직렬 저항, V S 는 공급 전압입니다.

전위차 예 No2

위 회로에서는 R 1  = 10Ω , R 2  = 20Ω , R 3  = 30Ω 및 R 4  = 40Ω 값의 4개 저항 이 100V DC 공급 장치에 연결됩니다. 위의 공식을 사용하여 지점 P1 , P2 , P3 및 P4 에서의 전압 강하 와 직렬 체인 내 각 저항기의 개별 전압 강하를 계산했습니다.

1. 다양한 지점의 전압은 다음과 같이 계산됩니다.

2. 각 저항기의 개별 전압 강하는 다음과 같이 계산됩니다.

그런 다음 이 방정식을 사용하여 직렬 회로의 저항기 양단에 걸쳐 강하되는 전압은 저항기의 크기에 비례하고 모든 저항기에 걸쳐 강하되는 총 전압은 키르히호프의 전압 법칙에 정의된 전압 소스와 같아야 한다고 말할 수 있습니다. 따라서 전압 분배기 방정식을 사용하면 직렬 저항의 수에 관계없이 개별 저항의 전압 강하를 찾을 수 있습니다.

지금까지 우리는 저항이나 회로에 전압이 가해지고, 전류가 회로를 통해 흐르고 그 주위로 흐르는 것을 살펴보았습니다. 그러나 저항기와 저항기 네트워크에도 적용할 수 있는 세 번째 변수가 있습니다. 전력은 전압과 전류의 곱으로, 전력 측정의 기본 단위는 와트입니다.

저항기 에 대한 다음 튜토리얼에서는 열의 형태로 저항에 의해 소산되는(소비되는) 전력과 직렬, 병렬 또는 이 둘의 조합 여부에 관계없이 저항 회로에 의해 소산되는 총 전력을 조사할 것입니다. 각 저항에 의해 소비되는 전력을 추가합니다.