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1. 서론
1.1. Thevenin의 정리와 Norton의 정리
Thevenin의 정리와 Norton의 정리는 전기공학 분야에서 널리 활용되는 중요한 이론이다. Thevenin의 정리는 전원을 포함한 선형소자들이 직/병렬로 복잡하게 연결된 회로망에서 출력단자에 부하를 연결했을 때, 해당 부하에 걸리는 전압과 전류를 쉽게 구할 수 있게 해준다. 이는 Kirchhoff의 법칙을 이용한 복잡한 계산 과정을 간소화할 수 있게 해주기 때문에 실용적으로 매우 유용하다.
Thevenin의 정리에 따르면, 어떤 선형회로의 출력단자에 부하를 연결했을 때 그 부하에 인가되는 전압과 전류는 해당 회로의 Thevenin 등가회로로 대체하여 계산할 수 있다. Thevenin 등가회로는 Thevenin 등가 전압원(V_Th)과 Thevenin 등가저항(R_Th)으로 구성된다. V_Th는 개방회로 전압이며, R_Th는 출력단자에 단락전류를 계산했을 때의 등가저항이다. 따라서 Thevenin의 정리를 이용하면 복잡한 회로를 간단한 등가회로로 표현할 수 있어 해석이 쉬워지고 계산이 용이해진다.
한편 Norton의 정리는 Thevenin의 정리와 밀접하게 연관된다. Norton의 정리에 따르면, Thevenin 등가회로를 Norton 등가회로로 변환할 수 있는데, 이때 Norton 등가전류(I_N)는 Thevenin 등가 전압원(V_Th)을 Thevenin 등가저항(R_Th)으로 나누어 구할 수 있고, Norton 등가저항(R_N)은 Thevenin 등가저항(R_Th)과 같다. 따라서 Thevenin 등가회로와 Norton 등가회로는 서로 변환이 가능하며, 회로 해석 시 상황에 따라 어느 쪽 등가회로가 더 유리한지 판단하여 적용할 수 있다.
이처럼 Thevenin의 정리와 Norton의 정리는 전기회로 분석에 있어 매우 강력한 도구로, 복잡한 회로를 간단한 등가회로로 변환할 수 있게 해준다. 따라서 이 두 정리에 대한 이해와 활용 능력은 전기공학을 공부하는 학생들에게 필수적이다.
1.2. 전기회로 분석의 필요성
실제 생활에서 사용하는 전자기기들의 회로는 아주 복잡하고, 다양한 소자들을 활용하기 때문에 회로를 분석하기 위해서는 KVL이나 KCL뿐만 아니라 회로를 조금 더 편리하고 실용적으로 계산할 필요성이 있다. 이러한 방법 중 하나가 Thevenin 정리라고 할 수 있다.
Thevenin의 정리는 전원을 포함한 선형소자들이 직·병렬로 복잡하게 연결된 회로망이 있고 이 회로망의 출력단자에 부하를 연결했을 때 부하에 걸리는 전압과 전류를 이론적으로 또는 실험적으로 쉽게 구할 때 매우 유용...
