KCL, KVL 회로분석 3탄
앞에 포스팅에 올렸던 회로는 직관적으로 분석이 가능했을 수도 있으나
위 회로는 아마 R1,R2,R3 전압을 바로 알기는 쉽지 않을 것 같습니다.
이럴때 KVL,KCL,옴의법칙의 힘이 발휘됩니다!
회로 분석을 위해 4단계 세팅 진행하기!
세번째 포스팅임으로 자세한 설명은 생략하도록 하겠습니다.
KVL을 적용하기 위해서 loop를 잡아줍니다.
loop 2개를 설정해줄 수 있네요.
node를 잡아줍니다.
node #2, node #3 잡아준 위치를 헷갈릴 수 있는데요.
R3위에 node #2를 설정해줘도 됩니다.
좌측의 각진 회로를 조금 구부려보겠습니다. wire 전선은 구부릴 수 있으니깐요.
node #2를 R2위에 잡든 R3위에 잡든 같은 node란게 이해되시죠?
이제 KVL 공식을 사용할 떄 +,- 부호를 알아야 하기 때문에 모든 부품에 +,-를 설정해줍니다.
마지막으로 node에 들어오고 나오는 전류를 그려줘야 합니다.
먼저 아셔야 하는건 wire 전선이 나눠지기 전까지는 같은 전류가 흐른다는 점입니다.
예를들면 node#1에서 node#2까지는 같은 도선입니다.
중간에 R1 저항 하나가 있긴 하지만 결국 같은 도선에 올라가 있다고 생각하시면 됩니다.
그럼 node #1 -> R1 -> node#2까지 같은 전류가 흐릅니다.
조금 더 설명을 드리면 V1 10V 전압원과 R1 20옴 저항에도 같은 i1 전류가 흐른다는 의미입니다.
node #2에서 전선이 나뉨으로 이때는 i1 전류가 아니라 node #2 기준을 i2, i3가 새로 생성됩니다.
loop#1 시계 방향으로 KVL 적용해줍니다.
Loop 화살표가 처음 만나는 부품의 +,-를 적어주면 됩니다.
loop #1: -10 + VR1 + VR2 =0
loop #2: -VR2 + VR3 = 0
node 에도 KCL을 적용해줍니다.
node#2 기준으로 i1이 들어오고 i2, i3 전류가 나갑니다.
node #1 KCL: i1 = i2 + i3
마지막으로 옴의 법칙을 이용하여 저항 3개에 V=IR 식을 적용해줍니다.
VR1 = 20 * i1
VR2 = 20 * i2
VR3 = 10 * i3
VR1,VR2,VR3는 R1,R2,R3의 전압을 의미합니다.
이제 KVL,KCL,옴의법칙을 이용하여 얻어낸 방정식들을 풀이만 해주면 됩니다.
이제 중학교 수학 풀이라고 생각하시면 됩니다.
1~7번은 위에서 구해낸 공식이고요.
5,6번 식을 1번식에 대입
6,7번 식을 2번식에 대입하여 풀이를 해주면
i1,i2,i3 전류값과
V1,V2,V3 전앖값도 구할 수 있습니다.
실제 ltspice 툴의 결과값과도 똑같이 나왔네요!
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2020/04/19 - [회로 공부/회로 이론] - [정보 공장] KCL, KVL 이용한 회로 분석 4탄
● 개인적으로 공부하며 정리한 내용입니다 ●
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감사합니다
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