전산기 전자산업기사 필기

공식 6, 문제 51

직류회로·회로정리

키르히호프, 테브난, 노튼, 중첩, 최대전력

기본

옴: $V = I R$ , 전력 $P = V I = I^{2} R = V^{2} / R$ , 전력량 $W = P t$ [Wh, J]
저항 $R = ρl / A$ , 온도 $R_{2} = R_{1} {1 + α (t_{2} - t_{1})}$ (금속 α>0, 반도체·탄소 α<0)
직렬: $R = Σ R$ , 분압 / 병렬: $1/ R = Σ1/ R$ , 분류 $I_{1} = I \frac{R _{2}}{R _{1} + R _{2}}$
전지: 단자전압 $V = E - I r$ , n개 직렬 $I = \frac{n E}{n r + R}$

회로 정리

정리	핵심
KCL	마디 유입 전류 합 = 유출 합 (전하 보존)
KVL	폐회로 기전력 합 = 전압 강하 합 (에너지 보존)
중첩	선형 회로, 전압원 단락·전류원 개방
테브난	개방 전압 $V_{t h}$ + 직렬 $R_{t h}$
노튼	단락 전류 $I_{N}$ + 병렬 $R_{N}$ , $R_{N} = R_{t h}$ , $V_{t h} = I_{N} R_{N}$
밀만	$V = \frac{Σ E / R}{Σ1/ R}$
최대 전력	$R_{L} = R_{t h}$ → $P_{ma x} = V_{t h}^{2} /4 R_{t h}$ , 효율 50 %
가역(상반)	전원·전류계 위치 교환해도 동일

휘트스톤 평형: 대변 곱이 같음( $P X = QR$ ) → 검류계 전류 0
Δ→Y: $R_{a} = \frac{R _{ab} R _{c a}}{Σ R}$ (같으면 1/3) / Y→Δ: 같으면 3배

핵심 공식

6개

병렬 2개

$R = \frac{R _{1} R _{2}}{R _{1} + R _{2}}$

분압

$V_{2} = V \frac{R _{2}}{R _{1} + R _{2}}$

분류

$I_{1} = I \frac{R _{2}}{R _{1} + R _{2}}$

최대 전력

$P_{ma x} = \frac{V _{t h}^{2}}{4 R _{t h}}$

저항 온도

$R_{2} = R_{1} {1 + α (t_{2} - t_{1})}$

밀만

$V = \frac{\sum E _{k} / R _{k}}{\sum 1/ R _{k}}$

자주 틀리는 포인트

2개

중첩: 전압원 단락, 전류원 개방
KVL=에너지 보존, KCL=전하 보존