[23.04.17] 전자회로 해석 및 설계 day1 - 중첩의 원리

• 전류

I = Q/t [A]   1s동안 통과한 전하량

전자의 움직임과 전류의 방향은 반대이다. 

전류를 물의 흐름에 비유하여 생각해볼 수 있다.

물은 위치에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 즉, 수위차에 의해 수압이 발생하고, 수압에 의해 물이 이동한다.

전기적위치에너지가 높은 곳에서 낮은 곳으로 전하가 흐른다. -> 전류,  전위차에 의해 전압이 발생하고 전압에 의해 전하가 이동한다. 즉 전류가 발생한다.

if 물이 차 있는 비커 두개가 있는데 연결이 안되어 있으면 short, 연결하면 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 흐르면 전류이다.

 

 

 

 

 

전자회로해석

전자회로 해석이란?

기준점이 되는 노드를 정한 후 모든 노드의 전압을 찾는다. 노드의 전압을 알면, 모든 브랜치로 흐르는 전류도 구할 수 있다. 즉 전압과 전류를 구하는 것이다.

 

실무에서는 결과값을 시뮬레이션 툴을 사용하여 검증 및 확인한다. 

 

<PSPICE >

프로젝트 생성 후 왼쪽 위의 아이콘을 눌러 Analysis type을 바꿔 원하는 시뮬레이션을 진행할 수 있다. 

 

V, I, W 의 아이콘을 클릭하면 각각 전압, 전류, 전력에 대한 시뮬레이션 결과값을 확인할 수 있다. 

위는 전압에 대한 결과를 확인할 수 있다.

 

 

전자회로 해석 문제를 더 풀어보자면,

 

중앙 부분에 12V와 0V가 걸리는 것을 알면 쉽게 A와 C에 걸리는 전압도 알 수 있다. 그리고 이를 기반으로 R1에 걸리는 전압을 찾고 마지막으로 I(R1)값을 구할 수 있다.

 

위와 같이  전압원 전류원이 여러개 있는 경우는 중첩의 원리를 이용하여 풀 수 있다.

 

전압원 V1을 기준으로 다른 전압원/전류원은 short/open이라는 가정하게 A에 걸리는 전압을 구한다. 그리고 나머지 전압원 전류원도 동일한 방식을 취한다. 그리고 최종적으로 각 과정을 통해 구해진 Va를 합하면 최종적으로 A에 걸리는 전압을 구할 수 있다.