회로 전하 “펌핑”; 일, 에너지, 그리고 기전력 1. 기전력(electro-motive force: emf)과 기전력장치 두 단자 사이에 전위차를 유지시켜 주는 능력(힘) emf는 전압단위로 표시 기전력을 주는 장치를 전력장치라 함. 2. 전력 장치들 전지, 발전기, 태양전지, 연료전지, 열전대 등 이들을 보통 “전원”이라고 부름 태양전지
연료전지 열전대
회로 속의 전류, 전위차 셈하기(키르히호프 회로법칙) 1) 키르히호프 전압법칙 (고리 규칙) 닫힌 회로를 이루는 소자에 걸린 전위차를 모두 더한 값은 0. (에너지 보존법칙) 2) 키르히호프 전류법칙 (접점 규칙) 회로의 어느 곳에 들어오는 전류를 모두 더한 값은 그곳에서 나가는 전류를 모두 더한 값과 같다. (전하보존법칙)
전원의 내부저항 내부저항이 전류에 미치는 효과 (전압법칙) ∴ 회로에 실제로 흐르는 전류 값이 줄어든다. 내부저항이 저항 R 에 걸리는 전압에 미치는 효과 ∴ 저항에 실제로 걸리는 전압(VR)은 전원의 기전력(ε) 보다 낮아짐.
직렬연결 저항의 등가저항 전압법칙 직렬연결 저항의 등가저항:
병렬연결 저항의 등가저항 전류법칙: 오옴법칙: 병렬연결 저항의 등가저항:
전류계, 전압계 전류계 전압계 회로 속에 끼워 넣어 (직렬연결 하여) 전류를 잼 탐침을 두 점에 붙여 (병렬연결 하여) 전위차를 잼 내부저항이 아주 작아야 잰 값이 정확함 내부저항이 아주 커야 잰 값이 정확함
RC회로 : 축전기의 충전과 방전 스위치가 a 에 닫힐 때 충전 방정식 전압법칙 (초기조건) 초기조건에 맞는 해는 변수분리를 통한 미분방정식을 풀어 초기조건을 넣으면 R = 2000Ω C = 1 μC ℇ = 10 V 시간상수 (지수함수가 e-1 되는 시간; 충전 및 방전의 속도를 결정함) [0.63×초기값]
방전방정식 스위치가 b에 있을 때 전압법칙 (초기조건) 초기조건에 맞는 해 [(0.37)×초기값]