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[기초전기실험 결과 보고서] 폐회로 전류를 이용한 회로 해석

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작성일18-03-08 22:16

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이 방정식은 선택된 루프마다 세워야 하므로 전체적으로는 일련의 방정식이 얻어지고, 연립방정식을 풀어 루프전류를 구하고, 최종적으로 루프전류로부터 각 저항에 흐르는 전류를 구한다. 이와 같이 전압대 전류의 비가 일정하게 동작하는 소자가 저항이다. 이 경우, 전류의 방향은 시계방향으로 가정하는 것이 통례이다. 에 흐르는 전류를 구하고자 한다면 앞에서 배운 방법들이 사용될 수 있다 즉, 직병렬 저항들을 결합하여 전체 저항값을 구한 후, 전체전류를 구하고, 키르히호프 법칙과 옴의 법칙을 이용하여 을 구할 수 있다
루프전류방법은 연립방정식을 사용하여 저항에 흐르는 전류를 구하는 직접적인 과정을 제공한다. 모든 저항기들은 10Ω이고, V=10V일 때 전류 I를 계산하라.
4. 실험

1) 사용기기 및 부품
직류전원 공급기
VOM
저항 : 100Ω 7개

2) 실험과정
(1) 저항계를 사용하여 100Ω 저항의 저항값을 각각 측정(measurement)하고, 그 값을 표 13-2에 기록하라.
(2) 전원공급기를 끄고, 스위치를 개방한 상태에서 그림 13-5의 회로를 구성하라.

(3) 전원공급기를 켜고, 스위치을 닫는다. 경로는 문제 해결에 필요한 최소수를 택한다. 루프전류 방법을 적용하기 위해서는 먼저 회로에서 폐경로 루프를 확인해야 한다.
(2) 루프 전류 해석으로 구해진 전류를 실험적으로 증명한다. 전원공급기의 출력을 10V로 맞춘다.
소자의 전압과 전류 characteristic(특성)이 옴의 법칙에 따르는 소자를 선형소자라고 한다.

2. 理論(이론)

1) 선형회로 소자
저항은 선형회로 소자 또는 선형소자로 알려져 있다 저항 또는 다른 형태의 저항성 소자만으로 구성된 회로를 선형회로라고 한다.
…(skip) 루프에 있는 일부 저항은 다른 루프에도 포함될 수 있으므로 키르히호프의 전압 방정식을 세울 때에는 다른 루프의 전류에 의한 전압강하를 고려해야 한다. 루프 전류를 사용하여 각 경로에 대해 키르히호프의 전압 방정식을 세운다. 실험 도중 가끔 전압을 점검하여 10V인가를 확인하라.
(4) 과 에 걸리는 전압을 측정(measurement)하여 결과보고서의 표 13-2에 기록하라.
(5) 옴의 법칙에 측정(measurement) 전압과 저항값을 대입하여 각 저항에 흐르는 전류를 계산하고 결과 보고서의 표 13-2에 기록하라.
(6) 그림 13-5에 나타낸 3개의 루프와 색띠의 저항값을 사용하여 루프전류 ,,를 계산하고 결과 보고서 표 13-2에 기록하라.
(7) 앞에서 구해진 ,,값을 사용해서 각 저항에 흐르는 전류를 계산하여 표 13-2에 기록하라. 이 전류값을 실험과정 (




실험결과/기타




설명


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순서

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다.

2) 폐회로(루프) 전류 방법
직병렬 회로는 옴의 법칙과 키르히호프의 전압 및 전류법칙을 사용하여 해석할 수 있다 그러나 이 방법은 회로가 다수의 전압원과 두 개 이상의 가지로 구성되는 경우에는 복잡하고 많은 시간이 소요되는 단점이 있다 루프전류방법은 계산과定義(정이) 많은 부분이 skip될 수 있도록 키르히호프 전압법칙을 사용한다.


1. 목적

(1) 선형회로의 의미를 배운다.
(4) 그림 13-4에서 전압원 V에 의해 회로에 공급되는 전류 I를 구하기 위해 루프 전류방법을 사용한다. 각 폐경로는 루프전류라 불리는 순환전류를 갖는다고 가정한다.
(3) 그림 13-4의 회로 해석에 필요한 최소 루프 전류의 수는 개다.

3) 폐회로(루프) 전류 방정식
그림 13-3의 회로는 한 개 전압원과 세 개의 병렬가지로 구성된 선형회로이다. 즉, 소자에 걸리는 전압이 두배로 증가되면 그 소자에 흐르는 전류도 두배가 되며, 전압이 1/3로 감소하면 전류도 1/3로 감소한다. 만약, 저항에 하나 이상의 전류가 구해지는 경우에는 이들의 대수합이 실제 전류가 된다
3. 실험 준비 보고

(1) 저항 또는 다른 형태의 저항성 소자들로만 구성된 회로를 선형회로라 한다.
(2) 저항에 대한 전압-전류 그래프는 선형이다. 루프 전류 해석 방법은 루프 또는 루프회로에 대해 키르히호프의 전압 방정식을 세우고, 이 연립방정식의 해로부터 전류를 알아내는 방법이다. 실험이 끝날 때까지 전압을 계속 유지시킨다.

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