| 제목 | 답변완료 모순회로에 관하여... | ||
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| 질문유형 | 강좌내용 | 교수님 | 양진목 |
| 과목 | 회로이론 | 강좌명 | |
| 작성자 | 구*수 (a*********9) | 등록일 | 2024-12-11 19:54 |
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안녕하세요!^^ 양진목 교수님.
회로이론에 관한 질문이 있어 글을 올리게 되었습니다. 제가 궁금한 부분은 이상적인 전압원과 전류원의 상호 연결에 관한 부분인데요. 교수님의 교안 p15 예제 2.1)에 관한 질문입니다. 1) 그림 (a)에서 a, b 두 단자에 같은 독립 전압원 10V가 양쪽에서 걸리면 전위차가 없어서 전류가 흐르지 못하는 것 아닌가요? 전류가 흐리지 못하면 정상적인 회로라고 보기 어려운 거 아닌가요? 2) 그림 (b)에서 5A의 전류원에서 5A의 전류가 흘러나와 다시 5A의 전류원으로 흘러들어가면 합쳐져서 10A가 흘러야 하는 거 아닌가요? 왜 5A만이 흐르게 되는지 이해가 되지 않습니다. 단지, 키르히호프의 전류법칙을 만족해야 하기 때문에 그렇다라고 하기에는 상식과 맞지 않는 부분인거 같아 이해하기 힘듭니다. 3) 그림 (c)에서 a, b 두 단자 사이에 양쪽으로 10V와 5V가 걸리면 전위차가 발생해서 전류가 흐르니까 정상적인 회로가 아닌지요? 키르히호프의 전압법칙을 어긋나기 때문이란 설명만으로는 잘 이해가 되지 않습니다. 4) 2)에서와 마찬가지로 그림 (d)에서도 a, b 두 단자에 사이에 5A와 2A의 전류원이 걸리면 합쳐져서 7A가 흘러야 하는 거 아닌가요? 5) 마지막으로 그림 (a), (b)에서 a, b 두 단자 사이에 양쪽으로 같은 전압원 또는 같은 전류원이 걸리면 회로가 유효한 것이고, 그림 (c), (d)에서 처럼 a, b 두 단자 사이에 양쪽으로 서로 다른 전압원 또는 다른 전류원이 걸리면 왜 회로가 유효하지 않은 것인가요? 이해가 잘 되지 않습니다. 자세한 설명 좀 부탁드립니다.^^ 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다. |
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안녕하세요. 양진목입니다.
키르히호프법칙이 단순한 개념이기는 한대 이것을 내용 그대로 받아들이고 이해하기 위해서는 시행착오를 여러번 거쳐야 합니다.
저도 대학원시험을 준비하면서 키르히호프 법칙을 제대로 이해했습니다. 앞으로 공부하시면서 이에 관해 궁금한 부분이 있으시면 13, 14페이지의 내용을 반복해서 보시고 음미하시면서 정확한 개념을 잡아가셔야 합니다.
1) 회로를 어떻게 구성하느냐에 따라 전류는 얼마든지 0A가 될 수 있습니다. (a) 회로에서 두 10V 전압원 사이에 5옴의 저항을 삽입하여 10V-5옴-10V 이렇게 세 소자를 직렬로 연결한 경우 5옴에 흐르는 전류는 (10-10)/5=0A입니다. 그래서 회로의 연결이 가능한지 여부는 단순히 KVL, KCL을 만족시키는지 여부로 판단가능합니다.
2) 4) 두 전원이 합해져서 10A(4번 질문의 경우 7A)가 흐르려면 아래와 같이 전류원이 연결되어야 합니다.(전류의 방향도 고려해야 합니다.)
3) 1)번 질문하고도 관련이 있는데요 전류가 흐르는지 여부는 회로의 연결이 타당한지 여부와 아무 관계가 없습니다.
10V, 5V 전압원 사이에 R옴의 저항을 직렬로 연결하면 R에 흐르는 전류는 i=(10-5)/R=5/R입니다. 그래서 R≠0이면 i값이 결정되므로 별 문제가 없지만 R=0(즉, R이 단락. 자세한 내용은 17p 참조)이면 i값이 정의되지 않습니다.
5) 단순히 KVL, KCL을 적용해서 판단한 것입니다. (c), (d)는 14p에서 살펴본 두 소자가 병렬연결일 때, 직렬연결일 때 키르히호프법칙에서 도출되는 결론에 정면으로 위배됩니다.
(c)의 경우 수학적으로 10=5, (d)의 경우 수학적으로 5=2라는 모순된 결과를 얻습니다.
- 2024-12-13
- 2024-12-23 수정
