직렬 및 병렬 회로에서 옴의 법칙과 표 방법을 어떻게 사용할 수 있을까?
표 방법을 사용하여 옴의 법칙을 적용하는 방법은 직렬 및 병렬 회로 모두에 대해 설명됩니다. 표 방법은 전류, 전압 및 저항에 대한 올바른 회로 값에 도달할 수 있도록 하는 쉽고 체계적인 기술을 제공합니다.
표 방식은 복잡한 회로 구성에 옴의 법칙을 적용할 때 올바른 맥락을 사용하도록 하는 체계적인 방법론을 제공합니다 . 표 1에 나와 있듯이 한 번에 하나의 수직 열의 값에 대해서만 옴의 법칙 방정식을 적용할 수 있습니다.
표 1. 옴의 법칙 회로 평가를 위한 표 방식 형식.
회로의 모든 전압, 전류, 저항을 나열하는 표를 사용하면 어떤 양을 옴의 법칙 방정식과 적절하게 연관시킬 수 있는지 쉽게 알 수 있습니다.
이를 염두에 두고 직렬 회로 에 이 표 방법을 사용하는 방법을 살펴보겠습니다 .
직렬 회로에 테이블 방식 적용
이 섹션에서는 그림 1에 표시된 직렬 회로를 평가하기 위해 테이블 방법을 사용합니다. 이것은 3-직렬 회로 원리를 소개하는 데 사용된 회로와 동일합니다 .
우리는 회로에서 직접 알려진 표의 요소를 채워서 분석을 시작합니다. 예제 값은 표 2에서 볼 수 있습니다.
표 2. 직렬 회로에서 값 입력.
데이터 배열에서 볼 수 있듯이, 우리는 옴의 법칙 공식에서 어떤 저항(R 1 , R 2 , 또는 R 3 )에도 공급 전압(9V)을 적용할 수 없습니다. 왜냐하면 그것들이 다른 열에 있기 때문입니다. 배터리의 9V는 R 1 , R 2 , 또는 R 3 에 직접 적용되지 않습니다 .
직렬 회로 규칙을 사용하여 총 저항 찾기
그러한 어려움에도 불구하고, 우리는 직렬 회로 규칙을 사용하여 수평 행의 빈 공간을 채울 수 있습니다. 이 경우, 우리는 저항의 직렬 규칙을 사용할 수 있습니다. 총 저항은 표 3에 표시된 대로 개별 저항의 합과 같습니다.
표 3. 직렬 저항 값의 합산.
직렬 회로의 전류 계산
이제 총 저항 값이 Total 열에 있으므로 옴의 법칙을 적용하여 총 전류를 계산할 수 있습니다.
Itotal=9 V18 kΩ=500 μA
여기서부터 우리는 표 4에 계산 결과를 보여줄 수 있습니다.
표 4. 전체 직렬 회로 전류 계산
다음으로, 각 부품을 통해 동일한 양의 전류가 흐르는 직렬 회로 규칙을 알게 되면 표 4에서 계산된 전류 값에서 각 저항기의 전류를 채울 수 있습니다. 이는 표 5에서 확인할 수 있습니다.
표 5. 현재 시리즈를 모든 열에 복사합니다.
직렬 회로에 대한 개별 전압 강하 계산
이제 전체 저항과 전류를 찾았으니, 옴의 법칙을 사용하여 한 번에 한 열씩 각 저항기의 전압 강하를 결정할 수 있습니다(표 6 참조).
표 6. 각 직렬 저항기의 전압 강하 계산.
VR1=IR1∗R1=(500 μA)⋅(3 kΩ)=1.5 V
VR2=IR2∗R2=(500 μA)⋅(10 kΩ)=5.0 V
VR3=IR3∗R3=(500 μA)⋅(5 kΩ)=2.5 V
마지막으로, 우리는 개별 전압을 합산하고 배터리에서 공급되는 총 9V와 동일한지 확인하여 작업을 확인할 수 있습니다.
Vtotal=VR1+VR2+VR3=1.5+5.0+2.5=9.0 V
병렬 회로에 테이블 방식 적용
이 섹션에서는 그림 2에 표시된 병렬 회로 에 테이블 방법을 적용합니다. 이 회로는 병렬 회로의 세 가지 원리 에 대한 소개에서 사용됩니다 .
우리는 표 7에 표시된 것처럼 회로에서 직접 알려진 표의 요소(전압 및 저항)를 채워서 분석을 시작합니다.
표 7. 병렬 회로에서 값 입력.
이 병렬 회로에서 R1 의 전압은 R2 의 전압과 같고 , R2의 전압은 R3 의 전압과 같으며 , 이는 다시 배터리의 전압(9V)과 같습니다.
병렬 회로의 전류 계산
여기서 우리는 각 저항기에 옴의 법칙을 바로 적용하여 전류를 구할 수 있습니다. 표 8에서 보듯이 각 저항기의 전압(9V)과 저항을 알고 있기 때문입니다.
표 8. 병렬 회로의 분기 전류 계산.
IR1=9 V10 kΩ=0.9 mA
IR2=9 V2 kΩ=4.5 mA
IR3=9 V1 kΩ=9.0 mA
이제 전체 병렬 회로 전류가 개별 분기 전류의 합과 같다는 것을 알았으므로 표 9에 전체 전류를 입력할 수 있습니다.
표 9. 전체 병렬 회로 전류 계산
Itotal=IR1+IR2+IR3=0.9+4.5+9.0=14.4 mA
병렬 회로의 총 저항 계산
마지막으로, 표 방법을 사용하면 이제 병렬 회로의 총 유효 저항을 쉽게 결정할 수 있습니다. 총 열에 옴의 법칙을 적용하면 표 10에 표시된 결과로 총 회로 저항을 계산할 수 있습니다.
표 10. 병렬 회로의 총 유효 저항 계산.
Rtotal=VtotalItotal=9 V14.4 mA=625 Ω
당연히 그래야 하겠지만, 결과적인 총 저항 값은 개별 저항 값보다 작습니다. 이 방법은 우리가 분석에서 실수를 하지 않았는지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다.
테이블 방식을 사용하여 직렬 및 병렬 회로 풀기 검토
옴의 법칙과 함께 테이블 방법을 사용하는 것은 직렬 및 병렬 회로 모두의 저항, 전류 및 전압을 평가하는 효과적인 방법입니다. 테이블 방법은 이러한 회로 매개변수를 해결하는 쉽고 체계적인 방법을 제공할 뿐만 아니라 작업을 확인하기 위한 내장 메커니즘도 제공합니다.