간단한 직렬 회로 에서는 모든 구성 요소가 끝에서 끝까지 연결되어 회로를 통해 전류가 흐르는 경로가 하나만 형성됩니다.
간단한 병렬 회로 에서는 모든 구성 요소가 동일한 두 세트의 전기적 공통점 사이에 연결되어 배터리 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝까지 전류가 흐를 수 있는 여러 경로가 생성됩니다.
직렬 및 병렬 회로에 관한 규칙
이 두 가지 기본 회로 구성에는 전압, 전류, 저항 관계를 설명하는 특정 규칙 세트가 있습니다.
직렬 회로:
- 전압 강하가 더해지면 전체 전압이 같아집니다.
- 모든 구성 요소는 동일한 전류를 공유합니다.
- 저항은 전체 저항과 같은 크기를 갖습니다.
병렬 회로:
- 모든 구성 요소는 동일한 전압을 공유합니다.
- 가지 전류를 합하면 전체 전류가 같아집니다.
- 저항은 전체 저항과 같은 수준으로 감소합니다.
직렬 - 병렬 회로
그러나 회로 구성 요소가 일부 부분에서는 직렬로 연결되고 다른 부분에서는 병렬로 연결된 경우, 우리는 그 회로의 모든 부분에 단일 규칙 세트를 적용할 수 없습니다. 대신, 우리는 그 회로의 어떤 부분이 직렬이고 어떤 부분이 병렬인지 식별한 다음, 필요에 따라 직렬 및 병렬 규칙을 선택적으로 적용하여 무슨 일이 일어나고 있는지 확인해야 합니다. 예를 들어 다음 회로를 살펴보겠습니다.
이 회로는 단순 직렬도 단순 병렬도 아닙니다. 오히려 두 가지의 요소를 포함합니다. 전류는 배터리 하단에서 나와 R3과 R4를 통과하기 위해 분리되고 , 다시 합쳐진 다음 다시 분리되어 R1과 R2를 통과한 다음 다시 합쳐져 배터리 상단으로 돌아갑니다. 전류가 이동하는 경로는 두 개 이상(직렬 아님) 존재하지만 회로에는 전기적으로 공통된 지점이 두 개 이상 있습니다(병렬 아님).
회로가 직렬과 병렬의 조합이기 때문에, 회로가 한쪽 또는 다른 쪽일 때처럼 전압, 전류, 저항에 대한 규칙을 "테이블을 가로질러" 적용하여 분석을 시작할 수 없습니다. 예를 들어, 위 회로가 간단한 직렬이라면, R 1 에서 R 4 까지 더하여 총 저항을 구하고, 총 전류를 구한 다음 모든 전압 강하를 구하면 됩니다. 마찬가지로, 위 회로가 간단한 병렬이라면, 분기 전류를 구하고, 분기 전류를 더하여 총 전류를 구한 다음, 총 전압과 총 전류에서 총 저항을 계산하면 됩니다. 그러나 이 회로의 솔루션은 더 복잡할 것입니다.
이 표는 여전히 직렬-병렬 조합 회로의 다양한 값을 관리하는 데 도움이 되지만, 직렬 및 병렬에 대한 다양한 규칙을 어떻게 그리고 어디에 적용할지 조심해야 합니다. 물론 옴의 법칙은 표의 수직 열 내에서 값을 결정하는 데도 여전히 동일하게 적용됩니다.
회로의 어떤 부분이 직렬이고 어떤 부분이 병렬인지 식별할 수 있다면, 적절한 규칙을 사용하여 전압, 전류, 저항의 관계를 결정하면서 한 번에 하나씩 각 부분에 접근하여 단계적으로 분석할 수 있습니다. 이 장의 나머지 부분은 이를 수행하는 기술을 보여주는 데 전념합니다.
검토:
- 직렬 및 병렬 회로의 규칙은 두 가지 유형의 상호 연결을 모두 포함하는 회로에 선택적으로 적용해야 합니다.