실험5. 직류 회로에서의 측정 - 키리히호프의 법칙

목차

1. 실험명
2. 개요
3. 관련이론
4. 실험기기
5. 실험순서
6. 문제풀이

본문내용

1. 실험명
실험5. 직류 회로에서의 측정-키리히호프의 법칙

2. 개요
저항의 직병렬회로에서 키리히호프의 전압법칙과 전류법칙이 성립함을 실험적으로 확인함으로써 복잡한 회로의 해석능력을 배양한다.

3. 관련이론
○ 키리히호프의 전압법칙
- 전기회로 내에서 어느 지점에서 다른 지점 사이의 전위차는 두 지점 사이를 연결하는 회로요소들의 양단에 나타나는 전압의 합과 같다. 따라서 만일 회로를 따라 어떤 경로를 거쳐 원래의 출발지점으로 돌아왔을 때 그 경로(loop)상에 존재하는 회로요소들의 전압을 모두 합하면 0이 된다. 이를 키리히호프의 전압법칙이라 한다.
그림 1 에 회로의 한 예를 보였다. 이 그림에서 가능한 경로는 A, B, C 세가지인데 어떤 경로에 대해서도 이 법칙은 항상 성립한다. 그림에서 회로의 각 부분에 흐르는 전류 가 그림에 표시된 방향이라고 가정하자. 여기서 표시된 방향은 실제의 전류방향과 일치할 수 도 있고 일치하지 않을 수도 있다. 예를 들어 의 실제 전류방향이 그림에 표시된 방향과 같이 흐른다고 하면 은 양수가 되고 실제 전류방향이 그 반대가 되면 은 음수가 된다. 따라서 이러한 전류방향의 설정은 전류의 기준방향에 해당하며 편의에 따라 임의로 잡아도 무방하다.
전류의 기준방향을 어떻게 잡건 일단 설정된 전류방향으로 실제 전류가 흐른다고 가정했을 때 각각의 저항 양단에 나타나는 전압의 방향을 표시하면 그림에 +와 -로 표시한 것과 같이 된다. 다음으로 화살표로 나타낸 경로를 따라 경로상 회로 요소들의 기전력을 모두 더하면 키리히호프의 전압법칙에 의해 그 결과가 0이 되어야 한다. 이때 전압의 방향이 경로의 진행방향과 일치하면 양의 값으로 더해주고 진행방향과 반대이면 음의 값으로 더해준다.

물론 각각의 경로의 진행방향은 임의로 해도 무방하며 진행방향을 반대로 하면 위의 식에서 각각의 항의 부호가 반대로 된다. 그러나 더한 결과가 0 이므로 그 결과로 나타는 식은 마찬가지가 된다.

참고 자료

없음