기초회로실험 - 결과보고서 - KVL

소개

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목차

1. 실험개요
가. Closed Path/Loop(폐경로/루프)
나. 망 전류법
다. Kirchhoff’s Voltage Law(KVL, 키르히호프 전압법칙)

2. 실험절차
가. 실험 준비물
나. 실험절차

3. 실험 결과

4. 고찰

본문내용

가. Closed Path/Loop(폐경로/루프)

폐경로 또는 폐회로란 임의로 선택된 마디에서 시작하여 선택된 기본 회로 소자를 통과하여 원래의 마디로 되돌아갈 수 있다는 법칙이다.

옆에 그림에서 전압원 V1을 지나 저항3개를 차례로 지난다고 가정하는 경로가 폐경로이다. 폐경로는 회로의 특성에 따라 수가 많아질 수 있으며 옆에 있는 그림에서 폐경로는 1개이다. 그리고 망(mesh)은 그 안에 또 다른 폐경로를 포함하지 않는 폐경로를 의미한다.
나. 망 전류법
KVL과 망 전류법은 분리될 수 없다. 망전류법을 적용하는 방법을 설명해보겠다. 일단 망을 찾아보자면 아래 그림에서 왼쪽 전압원을 포함하며 2개의 저항을 지나는 전류 Ia를 생각해 볼 수 있는데 이 길을 망이라고 한다. 오른쪽 전압원을 지나는 전류를 Ib라 하며 그 길도 망이다. 즉 옆에 회로는 망이 2개인 것이다.
그리고 각 망에 대한 KVL를 구하고 연립 방정식을 적용하면 된다.

다. Kirchhoff’s Voltage Law(KVL, 키르히호프 전압법칙)
전압과 기전력의 평형성을 나타내는 법칙이다. 임의의 한 폐회로 내에서의 전압강하는 전체의 기전력의 합과 같다. 루프안에서의 에너지는 소멸되지 않는다는 가정하에서 에너지의 인가와 출력, 공급과 소비의 포텐셜장 기초 원칙이 된다. 즉 폐회로 내에서 에너지는 보존된다는 것이다. 앞에서 망전류법과 같이 쓰인다고 하였는데 각 망에서 KVL쓰는 방법을 구체적으로 설명하겟다. 첫 번째 망에서 KVL은
V _{1} -R _{1} I _{a} -R _{2} I _{a} =0이 된다 전압이 강하하면 음의 부호 전압이 상승한다면 +부호라고 가정하였다. 2번째 망에서는 V _{2} -R _{2} I _{b} -R _{3} I _{b} =0 이 된다. 이 2개의 값으로 연립방정식을 세우고 값을 구해나간다면 전류 I를 구할수 있게 될 것이다.

참고자료

· 제11판 회로이론[electric circuits, James W. Nilsson]
· 키르히호프의 전기회로 법칙 - 위키백과, 우리 모두의 백과사전 (wikipedia.org)