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전기 전자의 기초/전자 회로의 이해하기 위한 직류 회로 7

1-7 인덕턴스와 코일의 접속

1. 전자 유도란? 그림 1-1과 같이 자석을 코일의 안에 집어넣은 순간, 코일에 연결된 검류계는 그림의 방향으로 지침이 흔들리고, 코일에는 전류가 흘러 코일의 양단에는 기전력이 생긴 것을 알 수 있다. 코일 안에 집어넣은 자석을 코일에서 꺼낸 순간에는 검류계가 역의 방향으로 흔들린다. 또한, 그림 1-1(b)에 있어서 철심에 감은 한 쪽의 코일에 스위치 S의 개폐에 의해 전류의 변화를 주면, 다른 쪽의 코일에 전류가 흐른다. 이와 같은 현상을 전자 유도라고 하고, 전자 유도에 의해서 발생한 전압을 유도 기전력, 흐르는 전류를 유도 전류라고 한다. 그림 1-1 전자 유도 여기에는 전자 유도에 관한 2개의 법칙이 있다. (1) 유도 기전력의 크기를 표현하는 패러데이의 법칙 유도 기전력의 크기는 코일을 관통..

1-6 정전 용량과 콘덴서의 접속

1. 정전 용량이라는 것은 그림 1-1에 있어서 스위치 S를 닫고, 금속판 A, B에 100V 직류 전압을 더한다. 몇 초후 S를 열고, 금속판 A, B에, 전하가 저장된 것을 알 수 있는 그림 1-2와 같은 검전기로 조사하면, 각 각의 금속판에는 전하가 저장되어 있는 것을 알 수 있다. 그리고 금속판의 크기나 간격, 금속판간의 절연물(유전체)의 종류 등을 바꿔 실험해 보면 가하여지는 전압이 일정한데, 저장되는 전하의 양이 검전기의 알루미늄박의 열림으로 변화하는 것을 알 수 있다. 그림 1-1 전하를 저장하는 방법. 그림 1-2 금속박 검전기 이와 같이 전하를 저장할 수 있는 능력을 정전 용량이라고 하고, C로 표시하며, 단위에는 패럿[F]이 사용된다. 1 F의 10-6 배의 크기를 1μF(마이크로패럿)..

1-5 줄의 법칙과 전력.

1. 줄의 법칙 그림 1-1와 같이 니크롬선 등의 저항을 갖고 있는 도체에 전류를 흐르게 하면 열이 발생한다. 이 경우, 저항과 전류와 발생하는 열량과 사이에는 다음 관계가 있는 것이 1840년에 영국의 물리학자 줄에 의해서 발견되었다. 전류가 흐르고 있는 회로에 발생하는 열량 H[J]는 그 회로의 저항을 R[Ω], 전류를 I[A], 전류가 흐른 시간을 t[S]로 하면 H = I2Rt 〔J〕 로 나타낼 수 있다. 이것이 줄의 법칙이다. 그리고, 열량의 단위로서는 줄 [J]외에 칼로리 [cal]라고 하는 단위도 사용되는 경우가 있다. 1cal이라는 것은, 1g의 물의 온도를 1℃(14.5℃ - 15.5℃) 높이는데 필요한 열량으로, 줄과의 사이에는 1cal = 4.2 J의 관계가 있다. 그림 1-1 저항에..

1-4 복잡한 회로의 전류를 구하는 방법.

1. 키르히호프의 법칙 전원 1개를 포함한 직 병렬 접속 회로의 전류, 전압, 저항등의 계산은 옴의 법칙으로 구할 수 있었다. 그러나, 2개 이상 전원을 포함한 회로, 또는 저항이 특수한 접속으로 구성되어 있는 회로의 계산은 옴의 법칙만으로는 풀 수 없기 때문에, 옴의 법칙을 발전시킨 키르히호프의 법칙을 사용하면 편리하다. 키르히호프의 법칙은 회로의 전류 관계에 대해서 정리한 제 1 법칙과 회로의 기전력, 전압, 강하의 관계에 대해서 정리한 제 2법칙으로 이루어져 있다. (a) 제 1법칙 (전류의 법칙) 회로의 어느 접속점에서도 유입하는 전류의 총합과 유출하는 전류의 총합은 동등하다. 이것이 제 1 법칙이다. 즉, 그림 1-1의 회로에 있어서 전류가 흐르는 방향을 그림과 같이하면, 접속점 a에서는 유입하..

1-3 저항의 병렬 접속은 전류를 배분한다.

1. 병렬 접속 두개 이상 저항을 병렬로 접속하는 것을 저항의 병렬접속이라고 한다. 예를 들면, 2개의 저항 R1,R2의 병렬 접속은 그림 1.1과 같이 단자 1과 단자 2, 그리고 단자 1'과 단자 2'를 함께 접속한 것이다. 2. 병렬 접속의 합성 저항 그림 1-2(a)는 n개의 저항 R1,R2,R3,···Rn을 병렬 접속하고, 이것에 전원의 전압 V[V]를 더한 회로이다. 같은 그림에 있어서, R1,R2,R3,···Rn에는 전압 V[V]가 그대로 가해지기 때문에, 각 저항에 흐르는 전류 I1,I2,I3, ···In은 다음과 같이 된다. 또한, 전원으로부터 흐르는 전체 전류 I[A]는 각 저항에 흐르는 전류의 합이기 때문에 다음에 그림 1-2(b)와 같이 1개의 저항 R[Ω]에 그림 (a)와 동일 전..

1-2 저항의 직렬 접속은 전압을 배분한다.

1. 직렬 접속 2개 이상 저항을 1렬에 접속하는 것을 저항의 직렬 접속이라고 한다. 예를 들면, 2가지의 저항 R1,R2의 직렬 접속은 그림 1.1과 같이 단자 1'와 2를 연결하여 1렬로 한 것이다. 그림 1-1 직렬 접속 (1) 그림 1-2 직렬 접속 (2) 그림 1-3(a)는 n개의 저항 R1, R2, R3, ···, Rn을 직렬 접속하고, 이것에 전원의 전압 V[V]을 더한 회로이다. 이 경우, 회로에 흐르는 전류는 전원으로부터 흘러나오는 전류도, R1,R2,R3,···,Rn의 저항을 흐르는 전류도, 전원으로 되돌아가는 전류도, 모두 동일 크기의 전류이다. 2. 직렬 접속의 합성저항 그림 1-3(a)에서, 전압 V[V]를 더한 때, 전류 I[A]가 흘렀다고 한다. 이 때, 각 저항의 양단의 전압..

1-1 전기의 기초는 옴의 법칙에서

1. 전압과 전류의 관계 그림 1-1과 같은 전압, 전류의 측정 회로에 있어서 스위치 S를 0,1,·····,5로 차례로 변환해 가면, 저항 R에 가해지는 전압은 0,10,···,50V와 같이 단계적으로 증가한다. 동시에 전압 V의 변화에 따라, 저항 R에 흐르는 전류 I도 변화한다. 그림 1-2는 이 결과를 그래프로 나타낸 것이다. 그림 1-2에서 전압을 2~3배로 크게 하면, 전류도 2~3배 크게 되어 전압과 전류는 비례하고 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 저항 R이 일정하면 전류 I는 전압 V에 비례한다. 그림 1-1 저항이 일정한 전압과 전류의 측정 회로 다음에 그림 1-3과 같이 저항에 가하는 전압 V를 10V 일정으로 하고, 스위치 S를 0,1,···,5의 차례로 변환하고, 저항의 크기와 전..