Day34. 전자회로 (KCL,KVL,등가회로)

• 키르히호프 법칙

키르히호프 법칙

제 1법칙 - 어떤 회로망의 접속 node(점)에 유입되는 전류의 합은 나가는 전류의 합과 같다.
제 2법칙 - 폐회로에서 각 부품에 걸리는 전압의 총합은 0이 된다. 

 회로해석 : I1은 전류원이기 때문에, 등가내부저항은 ∞Ω이며 전압을 결정할 수 없어 주변 회로에서 결정이 된다.
따라서 R1에 걸리는 전압을 보면 된다.
R1의 걸리는 전압은 1㏀ * 3mA 이므로 3V이다. 따라서 가운데 node를 Va라고 한다면 Va to gnd 는 3V로 계산이 된다.
R2의 걸리는 전류는  Ir2 = (Va-gnd)/r2 = (3-0)/3k = 1mA가 된다. R3, R4도 마찬가지이다.

 회로해석 : V1은 전압원이기 때문에 등가내부저항은 0Ω이며, 전류를 결정 할 수 없어 주변회로에서 결정이 된다.
따라서 R1에 걸리는 전류를 계산해서 보면 된다.
Ir1은 다음과 같다. I= (V/R) 이므로 6 / 1k = 6mA이 된다. 

윗 회로는 이렇게 바꿀 수 있는데, 단순화하면 그 값은 1kΩ이 된다. 1kΩ에 3mA 전류가 흐르기 때문에 (KCL) 각각 1mA씩 흐르는걸 알 수 있고,
다른 방법으로는 

3mA (A에 들어오는 전류 ) = (Va-0)/R2 + (Va-0)/R3 + (Va-0)/R3 = 3Va /3kΩ = Ir2 + Ir3 + Ir4 로 구할 수 있다. 이때 R의 저항 값이 같기 때문에 같은 비율로 전류가 흘러 들어가기 때문에 각 1mA이다.

• 회로 계산하기

윗 회로는 

A노드를 기준으로 다음과 같이 정리 할 수 있다.
그 결과로 계산하면, Va=3V, Vb=1.5V 임을 알 수 있다.

 

• 등가회로
  테브난 등가회로
  노턴 등가회로
  
  
  
• 전력 (Power)
  단위시간당 한 일
  에너지의 단위 [J], 단위 : [W]
  P=VI
  
  
• 최대 전력 전달 조건
  -부하 RL에 최대 전력을 공급하는 조건은 회로의 테브난 등가정항 RTh과 RL이 같을 때임
  
  -신호처리에 RL을 크게, Rs가 가급적 작아야 한다.
  -Impedance Matching이 되면 Reflection이 발생하지 않는다.
  -Impedance Matching이 깨지면 Reflection 이 발생한다.
  
  
• 정현파(sinewave)
  -주기 : Period, 1cycle의 변화에 필요한 시간 T[sec]
  -주파수 : frequency, 1초 동안에 반복되는 cycle 의 수 f[Hz]
  -실횻값 : Root Mean Square Value(RMS) 0.707Vm
• 과제

 

RL에 무수히 큰 값을 연결하였을 시, 걸리는 전압 1V

RL에 무수히 작은 값을 연결하였을 시, 걸리는 커런트 1mA