보고서 설명

실험 목적

Kirchhoff의 법칙을 이해하고 실제회로에 이를 적용시켜 이론값과 측정값을 비교해 본다.

원리

Kirchhoff의 법칙은 회로망의 전압이나 전류를 결정하는데 쓰이는 중요한 법칙으로서 옴의 법칙과 더불어 많이 쓰이는 법칙이다. 키르히호프의 법칙은 제 1 법칙인 전류법칙과 제 2 법칙인 전압법칙으로 구성된다.

본문일부 및 목차

1) 전류의 법칙
- 회로상의 한 교차점(node)에 들어오는 전류의 총합과 나가는 전류의 총합은 같다.
이를 식으로 표현하면 이라고 쓸 수 있다. 이때 한 교차점에 들어오는 전류와 나가는 전류의 부호는 서로 반대로 하여 합한다. 즉 분기점에 들어오는 전류를 +로 놓으면 나가는 전류는 -로 놓는다. 즉 ‘유입전류=유출전류’이다.
왼쪽 그림은 전류의 흐름이 교차점에 합쳐지는 것을 그린 것이다. 유입전류는 +i1, 유출전류는 -i2 + (-i3)이므로 총i = i1 - i2 - i3 = 0 이며 i1 = i2 + i3와 같이 쓸 수 있다. 이를 통해 교차점에서의 전류의 관계식을 알아낼 수 있다. 실제로는 교차점의 전류의 방향은 알수 없으므로 인의로 분기점에 들어오는 전류와 나가는 전류의 방향을 가정한 후 식을 풀어서 최초 설정한 부호의 전류를 얻으면 가정이 맞는 것이고 만약 반대의 부호를 얻으면 실제전류는 가정과 반대방향이다.

2) 전압의 법칙
이를 식으로 표현하면 이라고 쓸 수 있다. 이때 회로상의 교차점에 들어오는 전류의 방향을 가정한 것과는 무관하게 임의의 한 점에서 출발하여 폐회로를 따라가면서 전압상승과 전압하강을 더해나간다. 다시 처음 점으로 돌아왔을 때의 전압의 상승과 하강의 합은 0이 된다. 임의의 전류 i가 저항R을 흐를 때는 저항양단에서 V=iR만큼의 전압하강이 일어난다. 키르히호프의 전압법칙을 이용할 때 주의할 점은 폐회로를 따라가다가 저항을 만났을 때 폐회로를 따라가는 방향과 전류 i의 방향이 일치할 때는 -iR전압의 하강으로 간주하고 폐회로를 따라가는 방향과 전류 i의 방향이 반대일 때는 +iR전압의 상승으로 간주한다. 또 폐회로를 따라가다가 V인 전원을 만나는 경우 전원의 -극에서 +극으로 갈 때는 전압의 상승으로 간주하고 전원의 +에서 -로 갈때는 전압의 하강으로 간주한다는데 주의한다.

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#키리히호프법칙

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