회로 분석 필수 이론
KCL, KVL
키르히호프!!
KCL, KVL의 창시자
KCL, KVL 의 "K"는 독일의 물리학자 키르히호프의 이름을 딴것입니다.
대단한건 이 KCL, KVL 법칙을 학생시절 세미나 숙제로 진행다가 발견을 했다고 합니다.
천재는 나이가 역시 중요한게 아닌 것 같습니다.
KCL 이란 무엇일까?
Kirchhoffs Current Law
KCL은 노드와 관련된 개념입니다!
노드 설명시에도 KCL 개념을 간략하게 언급은 했었습니다. (아래 링크 참고)
2020/03/30 - [회로 공부/회로 이론] - [정보 공장] 회로에서 노드 node 란 무엇일까?
node(노드) 에는 전류가 당연히 흐르게 됩니다. 위 그림에 보면 node 에 전류 I1, I2, I3이 들어오고 있습니다.
반대로 I4,I5로는 전류가 밖으로 나가고 있습니다.
KCL 법칙은 node에 들어오는 전류의 총 합과 나가는 전류의 총 합은 같다입니다.
수식으로 적어줄 때는 "=" 기호를 기준으로 왼쪽에는 node에 들어오는 전류, 오른쪽에는 나가는 전류를
적어주시면 됩니다.
들어오는 전류 = 나가는 전류
I1 + I2 + I3 = I4+ I5
KVL 이란 무엇일까?
Kirchhoffs Voltage Law
KVL은 loop와 관련된 개념입니다.
루프(loop) 설명시에도 KVL 개념을 간략하게 언급은 했었습니다. (아래 링크 참고)
2020/04/01 - [회로 공부/회로 이론] - [정보 공장] 회로에서 루프 loop 란 무엇일까?
위 그림은 R 저항 4개로 구성된 폐회로입니다. 즉 loop 한개가 형성되어 있죠.
KVL 은 이 loop 내의 전압의 총 합은 0 이라는 것입니다.
전압의 총 합이 어떻게 0 이 되는지 궁금하실 수 있는데요.
향후 작성할 포스팅을 참고하시면 좋을 것 같습니다.
KCL 맛보기
실제 회로입니다. KCL을 먼저 적용해 보기 위해서는 node를 잡아줘야 합니다.
맛보기 예시로 node #1, node #2 2개만 잡아봤습니다.
node#1에 보시면 V1 전압을 지나온 i1 전류가 들어오고 있습니다. 그리고 R1으로 향하는 i2 전류가 보이네요.
즉 node#1에는 i1 전류가 들어오고 i2 전류가 나가고 있습니다.
i1 = i2 KCL 정의가 성립됩니다.
node#2에는 i3 전류가 들어오고 i4,i5 전류가 나가고 있습니다.
i3 = i4 + i5 KCL 정의가 성립됩니다.
여담이지만 i2와 i3 전류값은 같습니다.
직렬로 연결되어 있기 때문이죠.
KVL 맛보기
KVL은 loop와 관련된 개념이죠.
loop #1, #2 2개를 설정할 수 있습니다.
개인적으로 KVL 분석하기 전에 모든 소자에 +,-를 적어주는걸 추천드립니다.
위 회로에 보시면 R1, R2, R3 에 빨간색으로 +,-를 적어줬습니다.
왜 +,-를 적어줬을까요? 회로 안에 빨간색 동그라미 모양으로 loop 방향이 표시되어 있습니다.
loop 화살표가 돌면서 최초로 만나는 부호를 순서대로 적어주기 위해서 입니다.
loop #1 기준
V1 경우 화살표가 시계방향으로 돌면서 - 부호를 먼저 만남으로 -V1
VR1의 경우 + 부호를 먼저 만남으로 +VR1
VR2의 경우+ 부호를 먼저 만남으로 +VR2
연속적으로 적어주면
-V1 + VR1 + VR2 = 0
loop #2 기준
VR2 경우 화살표가 -부호를 먼저 만남으로 -VR2
VR3의 경우 + 부호를 먼저 만남으로 +VR3
연속적으로 적어주면
-VR2 + VR3 = 0
이렇게 됩니다!!
다음 포스팅부터 실제 회로 분석을 진행해보겠습니다!!
2020/04/14 - [회로 공부/회로 이론] - [정보 공장] KCL, KVL 이용한 회로 분석 1탄
● 개인적으로 공부하며 정리한 내용입니다 ●
잘못된 내용이 있으면 언제든 답글 달아주세요
감사합니다
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