직렬 및 병렬 회로를 분석할 때 옴의 법칙을 적용하는 방법은 무엇인가?
복잡한 직렬 및 병렬 회로를 분석할 때 옴의 법칙 방정식을 잘못 적용하기 쉽습니다. 이 중요한 규칙을 기억하세요. 옴의 법칙 방정식에 사용된 변수는 고려 중인 회로의 동일한 두 지점에 공통적이어야 합니다.
복잡한 직렬 및 병렬 회로를 분석할 때 옴의 법칙 방정식을 잘못 적용하기 쉽습니다 . 이 섹션에서는 옴의 법칙으로 회로를 분석하는 데 도움이 되는 몇 가지 지침과 방법을 소개합니다.
옴의 법칙 적용 규칙
전자공학을 처음 공부하는 학생들이 옴의 법칙을 적용할 때 가장 흔히 하는 실수 중 하나는 전압(V), 전류(C) , 저항(R) 의 맥락을 섞는 것입니다 . 다시 말해, 학생은 실수로 한 저항을 통과하는 전류 값과 상호 연결된 저항 세트의 전압 값을 사용하여 그 한 저항의 저항에 도달할 것이라고 생각할 수 있습니다. 그러나 이는 사실이 아닙니다.
이 중요한 규칙을 명심하세요:
옴의 법칙 방정식에 사용된 변수는 고려 중인 회로의 동일한 두 지점에 공통적이어야 합니다.
이 개념은 그림 1에 설명되어 있습니다.
위 그림에서 전압(V), 전류(I), 저항(R), 전력(P) 간의 관계는 동일한 두 회로 노드 1과 2로 제한됩니다.
이 규칙을 너무 강조할 수는 없습니다. 이는 특히 인근 구성 요소가 전압 강하 와 전류에 대해 서로 다른 값을 가질 수 있는 직렬-병렬 조합 회로에서 중요합니다.
옴의 법칙을 사용하여 단일 구성 요소의 변수를 계산할 때는 참조하는 전압, 전류 및 저항이 해당 단일 구성 요소에 걸쳐 유일한지 확인하십시오. 마찬가지로 회로의 구성 요소 집합의 변수를 계산할 때는 전압, 전류 및 저항 값이 해당 구성 요소 집합에만 특정해야 합니다!
이를 기억하는 좋은 방법은 분석되는 구성 요소 또는 구성 요소 집합을 종료하는 두 지점에 세심한 주의를 기울이는 것입니다. 다음 사항을 확인하세요.
- 전압은 두 지점에 걸쳐 있습니다
- 전류는 한 지점에서 다른 지점까지 전하가 흐르는 것입니다.
- 저항은 두 지점 사이의 단일 저항과 동일합니다.
- 전력은 두 지점 사이의 모든 구성 요소에 의해 소모되는 총 전력입니다.
회로 분석을 위한 옴의 법칙 표 방법 기본
표 방식은 모든 종류의 회로 구성에 대해 옴의 법칙의 맥락을 올바르게 유지하는 좋은 방법입니다. 표 1에서 볼 수 있듯이, 한 번에 하나의 수직 열의 값에만 옴의 법칙 방정식을 적용할 수 있습니다.
표 1. 옴의 법칙 회로 평가를 위한 표 방식 형식.
이와 같은 표를 사용하여 모든 전압, 전류 및 저항을 나열하면 옴의 법칙 방정식을 어디에 사용할 수 있는지 명확하게 정의하는 데 도움이 됩니다. 직렬 및 병렬 회로의 원리에 따라 열을 가로질러 값을 도출하는 것은 허용됩니다.
직렬 회로에 대한 테이블 방식 규칙
그림 2의 직렬 회로 에 표 방법을 적용하면 표 2에 나와 있는 수평 행 규칙을 사용하여 회로 분석을 완료할 수 있습니다.
표 2. 직렬 회로에 대한 표 방식 행 규칙.
Vtotal=V1+V2+V3
Itotal=I1=I2=I3
Rtotal=R1+R2+R3
Ptotal=P1+P2+P3
병렬 회로에 대한 테이블 방식 규칙
마찬가지로, 그림 3에 나와 있는 병렬 회로의 경우, 표 3에 나와 있는 것처럼 몇 가지 기본 규칙을 병렬 회로에 적용할 수 있습니다.
표 3. 병렬 회로에 대한 표 방식 행 규칙.
Vtotal=V1=V2=V3
Itotal=I1+I2+I3
Rtotal=11R1+1R2+1R3
Ptotal=P1+P2+P3
회로 분석 테이블 방법을 통한 교차 검사
표 방식은 관련된 모든 양의 관리를 단순화할 뿐만 아니라, 다른 방법을 통해 원래의 미지수를 쉽게 풀거나 답에서 처음 주어진 값을 역으로 풀어서 답의 교차 검사를 용이하게 합니다.
예를 들어, 회로의 모든 알려지지 않은 전압, 전류 및 저항을 방금 해결했다면 각 저항의 전력 계산을 위해 맨 아래에 행을 추가하여 모든 개별 전력 값이 총 전력에 합산되는지 여부를 확인하여 작업을 확인할 수 있습니다. 그렇지 않다면 어딘가에 실수가 있을 수 있습니다!
작업을 교차 확인하는 이런 기술은 새로운 것이 아니지만 표를 사용하여 모든 데이터를 정리하여 교차 확인하면 혼란을 최소화할 수 있습니다.
옴의 법칙과 테이블 방법 검토 적용 규칙:
- 표의 세로 열에 옴의 법칙 적용
- 표의 수평 행에 직렬 또는 병렬 회로의 규칙 적용
- 원래 주어진 값(처음 계산된 답에서)에 도달하기 위해 거꾸로 작업하거나 여러 가지 방법을 사용하여(서로 주어진 값에서) 양을 풀어서 계산을 확인하십시오.