전자회로 기초 실험 - 중첩의 원리
전자회로 기초 실험 - 중첩의 원리
◈ 실험 제목 : 중첩의 원리
◈ 실험 목적 : 중첩의 원리를 실험적으로 확인한다.
◈ 실험 관련 이론
(1) 중첩의 원리
중첩의 원리는 고성능 음향계통, 전화, 방송 등 수많은 측정기기의 기본 원리가 되는 중요한 법칙이다.
중첩의 원리란 “다수의 전원을 포함하는 선형 회로망에 있어서 회로내의 임의의 점의 전류의 크기 또는 임의의 두 점간의 전압의 크기는 개개의 전원이 단독으로 존재할 때에 그 점을 흐르는 전류 또는 그 두 점간의 전압을 합한 것과 같다”는 것이다. 여기서 개개의 전원이 단독으로 작용할 때란 다른 전원을 0으로 하는 것, 즉 전압원은 단락하고 전류원은 개방한다는 것을 의미한다.
적용하는 방법은 먼저, 한 번에 한 개의 전압(전류)원을 취하고, 다른 전압원은 단락(개방) 시킨다. 회로에 전원이 한개만 있는 것으로 생각하고, 원하는 지로의 전류(전압)을 구한다. 회로 내의 다른 전원에도 앞에 두 단계를 반복한다. 필요한 전류, 전압을 구하려면 각 개별적인 전원에 의한 전류 또는 전압을 더하거나 뺀다. 전류가 동일방향이거나 전압이 동일 극성이면 더한다. 만약 전류의 방향이 반대 이거나, 전압의 극성이 반대이면 큰 것에서 작은 것을 빼주어 큰 것의 방향으로 또는 극성으로 방향을 정한다. 이 방법에서 구한 전류와 전압은 키르히호프 법칙이 성립되어야한다.
예를 들면
여기서 한번은 왼쪽, 한번은 오른쪽 전압을 제거한다.
(1) 왼쪽 전압을 제거 했을 때
R3와 R1은 병렬로 연결 되어있고 거기에 R2를 더하여 전체 저항을 구하면 =]약 3.67K 옴이다. 여기서 옴의 법칙과 저항에 따른 전류분배를 사용하여 각각의 전류를 구하면 위 그림과 같다.
(2) 오른쪽 전압을 제거 했을 때
R2와 R3은 병렬로 연결 되어있고 거기에 R1를 더하여 전체 저항을 구하면 =]2.2k옴이다. 각각의 전류를 구하면 위 그림과 같다.
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◈ 실험 목적 : 중첩의 원리를 실험적으로 확인한다.
◈ 실험 관련 이론
(1) 중첩의 원리
중첩의 원리는 고성능 음향계통, 전화, 방송 등 수많은 측정기기의 기본 원리가 되는 중요한 법칙이다.
중첩의 원리란 “다수의 전원을 포함하는 선형 회로망에 있어서 회로내의 임의의 점의 전류의 크기 또는 임의의 두 점간의 전압의 크기는 개개의 전원이 단독으로 존재할 때에 그 점을 흐르는 전류 또는 그 두 점간의 전압을 합한 것과 같다”는 것이다. 여기서 개개의 전원이 단독으로 작용할 때란 다른 전원을 0으로 하는 것, 즉 전압원은 단락하고 전류원은 개방한다는 것을 의미한다.
적용하는 방법은 먼저, 한 번에 한 개의 전압(전류)원을 취하고, 다른 전압원은 단락(개방) 시킨다. 회로에 전원이 한개만 있는 것으로 생각하고, 원하는 지로의 전류(전압)을 구한다. 회로 내의 다른 전원에도 앞에 두 단계를 반복한다. 필요한 전류, 전압을 구하려면 각 개별적인 전원에 의한 전류 또는 전압을 더하거나 뺀다. 전류가 동일방향이거나 전압이 동일 극성이면 더한다. 만약 전류의 방향이 반대 이거나, 전압의 극성이 반대이면 큰 것에서 작은 것을 빼주어 큰 것의 방향으로 또는 극성으로 방향을 정한다. 이 방법에서 구한 전류와 전압은 키르히호프 법칙이 성립되어야한다.
예를 들면
여기서 한번은 왼쪽, 한번은 오른쪽 전압을 제거한다.
(1) 왼쪽 전압을 제거 했을 때
R3와 R1은 병렬로 연결 되어있고 거기에 R2를 더하여 전체 저항을 구하면 =]약 3.67K 옴이다. 여기서 옴의 법칙과 저항에 따른 전류분배를 사용하여 각각의 전류를 구하면 위 그림과 같다.
(2) 오른쪽 전압을 제거 했을 때
R2와 R3은 병렬로 연결 되어있고 거기에 R1를 더하여 전체 저항을 구하면 =]2.2k옴이다. 각각의 전류를 구하면 위 그림과 같다.
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