옴의법칙, 키르히호프

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기초회로실험 보고서

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Lab 4. Ohm`s Law, Kirchhoff`s Law
1. 실험목적
회로상에서 나타나는 전류와 전압, 저항의 이론적 관계를 실험을 통해서 실제로 적용되는지 알아보고, 직렬 및 병렬회로에서 키르히호프의 법칙이 적용되는 지를 확인한다.
2. 이론
<옴의 법칙>
전압 V와 저항 R로 구성된 폐회로에서는 전류 I가 흐른다는 것을 알 수 있다. 만약 전압이 일정한데 저항값이 증가한다면 전류는 감소하게 될 것이다. 혹은 저항이 일정한데 전압이 증가한다면 전류는 증가하게 될 것이다. 이러한 사실로부터 전류, 전압, 저항 사이의 상호 관계를 설명한 것이 옴의 법칙(ohm’s law)이다.
위 식에서 V 는 전압(voltage), I는 전류(current), R은 저항(resistance)을 나타낸다. ohm의 법칙에 대해 약간의 부가설명을 하자면 V = I R 식 자체는 단순히 저항을 정의해 주는 식이다. ohm의 법칙이 성립하려면 전압 V가 바뀌더라도 전기저항 R값은 일정하게 유지되어야 한다. 저항기를 예로 생각해보면 저항기에 전압을 다르게 걸어주더라도 저항기의 저항은 그대로 유지가 된다. 이러한 현상은 금속 도체에서 도체의 온도가 크게 바뀌지 않는 경우에 한해서 관찰되는 경우이다. ohm의 법칙을 따르는 저항을 ohm 회로 요소 또는 선형 회로 요소라고 부르는데 흔한 선형 회로 요소로 전기회로에서 많이 쓰이는 구리나 다른 금속 도선을 들 수 있다. ohm의 법칙은 특수한 경우이며 상당수의 도체들은 ohm의 법칙을 따르지 않는다. 이는 가해 준 전위차에 대해 비선형적으로 전류가 변함을 의미한다. 반도체 트랜지스터, 서미스터, 진공관 등은 대표적인 비선형 회로 요소이다. 비록 비선형 회로 요소들이 ohm의 법칙을 따르지 않는다고 해도 저항을 정의하는 식
는 주어진 전압과 전류에서 성립한다는 것을 명심해야 한다.

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