옴의 법칙과 키르히호프 법칙회로에 소자 활용하기

## 저항, 전압과 전류 

## 저항

• 전기 도선은 금속으로 만드는데, 금속 안에서 전자들이 자유롭게 움직일 수 있기 때문
• 금속 안에는 전자를 잡아 끄는 양의 전하를 가진 원자핵들이 있음
• 공간에 주기적으로 배치되어 격자를 이루고 있는 금속의 원자들은 최외각 전자들을 쉽게 놓아주는 특징이 있음
• 저항
  – 자유전자들이 금속 도선 안을 온갖 방향으로 돌아다님.
  – 도선을 따라 일정한 방향으로 흐르는 순 전류가 없는 상태 2) 전압과 전류
• 전류
  – 양의 전하는 전위가 낮은 곳으로, 음의 전하는 전위가 높은 곳
  – 양쪽의 전위 차이가 없어질 때까지 움직임
• 물체가 위에서 아래로 떨어지는 이유 : 중력에 의한 위치에너지를 줄이기 위함
• 전하가 이동하는 이유 : 전기적인 위치에너지를 줄이기 위해 , 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동함
• 전압 : 음의 전하가 많은 곳은 전위가 낮고, 양의 전하가 많은 곳은 전위가 높음

 

## 옴의 법칙

• 전류는 저항 양단에 가한 전압 또는 전위차에 비례, 저항에 반비례하는 법칙
• 전류의 세기는 두 점 사이의 전위차에 비례, 저항에 반비례하는 법칙 

##직렬연결된 저항의 합성 값

전체저항 Rt = R₁ + R₂ + R₃

• 저항 값은 증가함
• 전류는 옴의 법칙에 의하여 점점 작게 흐르게 됨 

 

## 병렬 연결된 저항의 합성 값 

병렬 연결

• 저항 값은 감소함

• 전류는 옴의 법칙에 의하여 점점 크게 흐르게 됨 

 

 

키르히호프의 법칙

• 임의의 복잡한 회로를 흐르는 전류를 구할 때 사용
• 전류에 관한 제1법칙과 전압에 관한 제2법칙
• 폐 회로망에서 1개 이상의 전원이 저항이나 임피던스에 접속되어 있을 때, 전류 법칙(제1법칙)과 전압 법칙(제2법칙)을 이용하여 각 저항에 흐르는 전류 값을 계산

 

 

## 제1법칙(전류의 법칙)

 

키르히호프의 제1법칙

– 접합점법칙 또는 전류 법칙
– 회로망 중 임의의 접속점(마디)에 들어가는 전류의 대수합은 그 접속점으로부터 나오는 전류의 대수합과 같음
– 근거 : 전하가 접합점에서 저절로 생기거나 없어지지 않는다는 전하 보존법칙

 

 

## 제2법칙(전압의 법칙)

키르히호프의 제2법칙

• 폐회로 법칙, 고리 법칙, 전압 법칙(근거 : 에너지 보존 법칙)
• 폐회로에서 기전력의 대수합은 각 부의 전압 강하의 대수합과 같음
• 직류와 교류 모두 적용 가능
• 저항 외에 인덕턴스, 콘덴서를 포함하거나 저항을 임피던스로 바꿀 수 있음
• 복잡한 회로망의 해석에 많이 쓰임