Gustav Robert Kirchhoff 제 2 장 회로 법칙(circuit Law) 2.1 키르히호프(Kirchhoff)의 법칙 2.2 루프 전류법과 마디 전압법 2.3 전원 변환 2.4 중첩의 원리 2.5 테브닌/노턴 등가회로 2.6 최대 전력전달 Gustav Robert Kirchhoff 2007년 1학기 전기전자공학개론

키르히호프(Kirchhoff)의 전압법칙(KVL) 전압과 전류는 회로 내에서 일정한 법칙에 따라 분배된다. 키르히호프 전압법칙(Kirchhoff’s voltage law) 닫힌 회로(루프)를 일주하며 전압의 상승량은 전압의 강하량과 일치한다 전압원이 전압을 상승시킨다. 저항 등 회로소자는 전압을 강하시킨다 KVL은 루프 전류를 변수로 사용한다. G=0V 전원 V s 1 저항 R 2 3 R 2 1 I G A B C 3 V s + - 4 예제] Vs=10V,R1=1kW, R2=2kW, R3=3kW, R4=4kW 일 때 KVL을 사용하여 루프전류 i1,i2를 구하여라 2007년 1학기 전기전자공학개론

키르히호프(Kirchhoff)의 전류법칙(KCL) 키르히호프 전류법칙(Kirchhoff’s current law) 회로내의 한 연결점(마디:node)으로 유입되는 전류와 유출되는 전류의 총합은 0 이다. 마디로 유입되는 전류를 +, 유출되는 전류를 –로 규정 하며 오른쪽 그림의 경우 I1+I2-I3+I4…-In=0 회로내의 모든 마디는 다수의 전류가 유입/유출되더라도 한가지 값의 전위만을 갖는다 KCL은 마디전압을 변수로 사용 한다. 아래의 예에서 V1=12V, V2=8V, R1=5W, R2=2W, R3=4W,일 때 KCL을 사용하여 마디전압 VA를 구하여라 Ref. v A B V 1 R 2 3 i + - 2007년 1학기 전기전자공학개론

마디수? …(topological graph) 다음 회로의 마디수는? 회로도 내에서 소자의 연결 없이 도선으로만 연결된 마디들은 하나의 마디로 간주하여야 한다. 2007년 1학기 전기전자공학개론

루프 전류법 KVL을 사용하여 얻은 방정식을 행렬과 벡터를 사용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. 루프가 세 개인 회로의 예 2007년 1학기 전기전자공학개론

마디 전압법 KCL을 사용하여 얻은 방정식을 행렬과 벡터를 사용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. 컨덕턴스G=1/R(저항의 역수) KCL을 사용하여 얻은 방정식을 행렬과 벡터를 사용하여 다음과 같이 나타낼 수 있다. 컨덕턴스G=1/R(저항의 역수) 2007년 1학기 전기전자공학개론

전원변환 좌측은 전압원, 우측은 전류원 등가전원 : 단자 a-b에 동일한 부하저항을 연결할 때 동일한 전기적 특성을 갖는 전원 두 가지 극단적인 경우(단락과 개방)에 동일한 특성을 보이면 등가 2007년 1학기 전기전자공학개론

전원변환 사례 2007년 1학기 전기전자공학개론

중첩의 원리 여러 개의 전원을 포함한 회로에서의 출력은 각 전원에 대한 출력을 따로 구하여 이들을 합함으로서 구할 수 있다 선형시스템에 적용 가능 다수의 전원을 갖는 경우 하나의 전원만 작동 나머지 전압원은 단락 나머지 전류원은 개방 각 경우 부하에 흐르는 전류를 총합 V 1 =12V R 2 3 + - 1k Ω 2k I = + R 1 2 3 + - V =6V 1k Ω 2k I … = + 2007년 1학기 전기전자공학개론

테브닌&노턴 등가회로 비교적 복잡한 회로를 작동성능은 동일하며 회로상 간단한 형태로 변환시키는 기법 테브닌 등가회로 어떤 시스템 전체를 원하는 단자(시스템의 출력단자)에 대해 회로상 등가인 간단한 회로(등가회로)로 바꾸는 작업 테브닌 등가회로 노턴 등가회로 v T a b R + - a b i sh R T 테브닌 등가회로 전원과 저항으로 구성된 임의의 회로를 하나의 전압원과 하나의 저항이 직렬로 연결된 회로로 등가화 VT(테브닌 전압)=Vop(단자a,b가 개방되었을 때의 전압) ish=단자 a,b가 단락일 때 흐르는 전류 RT(테브닌 등가저항)= Vop / ish 2007년 1학기 전기전자공학개론

테브닌&노턴 등가회로 노턴 등가회로 전원변환 전원과 저항으로 구성된 임의의 회로를 하나의 전압원과 하나의 저항이 병렬로 연결된 회로로 등가화 VT(노턴 전압)=Vop(단자a,b가 개방되었을 때의 전압) ish=단자 a,b가 단락일 때 흐르는 전류 RT(노턴 등가저항)= Vop / ish 전원변환 테브닌 등가회로와 노턴 등가회로는 동일한 전원의 두가지 표현방법 실제적인 전압원과 실제적인 전류원은 서로 등가적으로 환산 가능 2007년 1학기 전기전자공학개론

테브닌&노턴 등가회로 예제 실제회로 출력단 개방 출력단 단락 테브닌 등가회로 노턴 등가회로 RT(등가저항)= Vop / ish 개방전압 Vop 출력단 단락 단락전류 ish 테브닌 등가회로 노턴 등가회로 RT(등가저항)= Vop / ish 2007년 1학기 전기전자공학개론

최대 전력전달 부하는 전원으로부터 전압과 전류를 공급 받는다 부하전압과 부하전류는 부하의 크기에 따라 변한다. 부하에 전달되는 전력 P=VL.iL 전원의 내부저항과 부하저항의 크기가 같을 때 최대 전력송출이 이루어진다. 2007년 1학기 전기전자공학개론

리포트 홈페이지에 게시된 2장 연습문제를 풀어 제출하시오 제출기한 : 다음주 수업시간 직전 2007년 1학기 전기전자공학개론