기초전자공학실험-중첩의 정리

소개

2020년 6월 직접 실험해 쓴 레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 이론
3. 실험과정
4. 실험결과
5. 결론 및 고찰
6. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
중첩의 정리를 실험적으로 입증한다.

2. 이론
1) 중첩의 정리
중첩의 정리는 다음과 같이 정의된다. ‘하나 이상의 전압원을 포함하는 선형회로에서 임의의 소자에 흐르는 전류는 단독으로 동작하는 개별 전압원에 의해 생성된 전류의 대수적 합과 같다. 또한, 임의의 소자에 걸리는 전압은 개별 전압원에 의해 생성된 전압의 대수적 합과 같다.’
중첩의 정리를 이용하여, 회로를 해석하기 위해서는 “단독으로 동작하는 개별 전압원”의 의미를 이해 해야한다. 두 개의 전압원 V1, V2을 갖는 밑 그림의 회로에 대해 단독으로 동작하는 각 전원이 회로에 미치는 영향을 알아보자.
V1에 의한 영향을 구하기 위해서는, V2를 내부저항으로 대체하여 얻어지는 회로를 해석해야 한다. 이상적인 전압원 (즉, 내부저항이 0인 전원)을 가정하거나, 또는 내부저항이 다른 회로소자보다 매우 작다고 하면, 전압원은 단락회로로 대체될 수 있다. [그림 2]는 V2를 단락회로로 대체한 회로도이며, 이 회로는 하나의 전압원 V1을 갖는 직-병렬 회로이다. 앞의 실험에서 배운 방법을 이용하여, 저항기 R1~R5 각각에 흐르는 전류와 V1에 의해 공급되는 전류를 구할 수 있다. 또한, 회로의 각 저항기에 걸리는 전압도 구할 수 있다. V2에 의한 영향을 구하기 위해서는 V1을 V1을 [그림 3]과 같이 단락회로로 대체하고, 이 회로를 해석한다. 마찬가지로 V2에 의해 공급된 전류와 저항기 R1~R5에 흐르는 전류를 구할 수 있으며, 각 저항기에 걸리는 전압도 구할 수 있다.
마지막 단계는 각 저항기에 흐르는 전류들을 대수적으로 합하여, 그 저항기에 흐르는 총 전류를 구한다. 또한, 각 저항기에 걸리는 전압도 두 전압의 대수합으로 구할 수 있다. 각 전압원에 의해 공급된 전류는 전압원 그 자체에 의해 공급된 전류와 전압원을 단락회로로 대체했을 때 흐르는 전류의 대수 합으로 구할 수 있다.

참고자료

· 기초전기회로실험 (정학기, 신경욱 저)