회로이론 1주차

   물탱크의 수압으로 물을 집에 공급을 하는 것을 예시로 들겠습니다. 물탱크가 얼마만큼 차있는 양을 '전압'이고 파이프(=회로)에 의해 흐르는 물은 '전류'(시간당 얼마만큼 물이 흐르느냐, flow rate)라고 할 수 있겠습니다.

  전류는 회로소자를 뚫고 지나가는 속성이 있습니다.(through) 전압은 어떤 소자의 양끝의 높이차(전위차)를 이야기 합니다.(across) 두 파이프의 굵기가 다르나 나중에 합쳐진 양은 처음의 양과 같고 높이차도 같습니다. 이를 회로에 적용하면 '병렬연결'입니다.

  '직렬연결'할 땐 위와 같습니다.

  소자에서의 전압은 양쪽의 전위차가 중요합니다. 위와 같이 양쪽에 몇 V가 걸렸는지가 중요합니다. 이는 상대적인 수치이기에 양쪽에 900V, 890V 걸어봤자 소자에 걸리는 전압은 똑같이 10V입니다. 이처럼 전압은 different(차이)가 핵심입니다.

  그런데 이때 의문이 드는 것이 전압의 기준을 어떻게 잡느냐에 따라 각양각색인데 기준을 뭘로 잡아야 하냐는 것입니다. 기준이 없으면 회로디자인에 큰 어려움을 겪을 것입니다. 그래서 Ground(접지) 설정을 합니다. 이 Ground를 0V로 이것을 기준으로 전압을 측정합니다. 회로 설계를 할 때 접지부터 먼저 설정해야합니다. 모든 회로의 전압 값은 Ground에 대해서 측정하는 것이 핵심입니다. node는 소자와 소자사이의 점입니다.

  Short(단락)은 전압차가 없기 때문에 0V이고 저항값도 0옴이 됩니다. 그래도 전류는 잘 흐르니 값이 0이 아닙니다. Open(개방)은 끊겨서 전류가 전혀 안 흐르기 때문에 전류값이 0이고 저항값이 무한대라고 할 수 있습니다. 그러나 끊긴 쪽 사이의 전압은 0이 아닙니다. 쉽게 예를 들면 물탱크의 파이프를 끊었다고 생각해보세요. 끊어도 수압차는 여전히 있지않습니까.

  하나의 양전하를 움직일수있는 에너지는 w, 이 에너지의 변화율이 전압(v)입니다. (v=dw/dt)

  방향이 서로 다른 전류와 전압은 한 쪽에 (-)부호가 붙습니다. (i= 서로 합친값이 (-)가 나오면 방향을 바꿔서 생각하세요.

  직류(DC)는 변화가 없습니다. 교류(AC)는 sin파형으로 나옵니다. 그 외에 다른 모형으로 된 것들은 교류가 아닙니다.

  전류를 시간에 대해 적분을 하면 그 지점을 지난 total 전하량 값이 나옵니다. 그래프 상에서 넓이가 총 전하량 값입니다.

  그래프 상에서 기울기는 전류의 양을 뜻합니다.

출처 : 교수님 강의 자료