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[리포트] 옴의법칙과 키르히호프의 법칙

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작성일18-10-01 07:52

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고리법칙을 적용할 때에는 먼저 각 접합점에서 전류의 방향을 가정하고 회로도에 표시한다. 즉 전류 I가 저항 R을 지날 때의 전압강하 V는 V 〓 I х R 로 주어진다. 어떠한 전하도 접합점에 축적될 수 없기 때문에, 단위시간당 접합점에 들어오는 총 전하량은 단위시간당 빠져 나가는 총 전하량과 같아야만 한다.
Σ V 〓 0 이라고 표현한다.
이것은 전하량 보존법칙에 근거한다. 그 다음, 회로의 임의의 점에서 출발하여 하나의 고리를 따라 돌면서 기전력과 전류 저항의 곱 IR을 더한다. 이에 비하여 저항은 구리 도선과 같은 어떤 특정한 물체의 굵기나 길이 등의 속성 을 나타낼 수 있을 뿐이다. 저항을 통과할 때에
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다. 접합점은 또한 마디(nodes) 또는 갈래점(branch point)이라고도 한다.

제2법칙은 고리법칙(loop theorem)이라고도 하며 임의의 닫힌 회로(폐회로)에서 회로 내의 모든 전위차의 합은 0이다. 단위시간당 한 점을 통과하는 전하량이 그 점의 전류이므로, 들어오는 전류를 양(+)으로 보고 나가는 것을 음(-)으로 본다면 접합점에서의 전류의 대수적 합은 0이 되어야 마땅하다. 이 때 저항 R이 V 또는 I값에 무관할 때, 즉 V와 I의 관계가 직선적일 때 옴의 법칙이 성립한다고 말한다.

제1법칙은 접합점 법칙…(drop) (junction theorem)이라고도 하며 회로 내의 어느 점을 취해도 그곳에 흘러들어오는 전류와 흘러나가는 전류의 대수적 합은 0이라고 할 수 있다아
즉 Σ I 〓 0 이라고 표현한다.
여기서 접합점(junction)이라는 것은 세 개 또는 그 이상의 도체가 만나는 점이다.

2. test(실험) 기본 이론(理論)
(1) 옴의 법칙
옴의 법칙은 1826년 독일의 물리학자 G. S. Ohm이 발견한 물리법칙으로 도선에 흐르는 전류의 세기는 전위차에 정확히 비례하는 것이다. 그렇지 않으면 이 점에서의 전위가 유일한 값을 갖는다고 말할 수 없게 된다
여기서 고리(loop)는 임의의 닫힌 회로의 경로를 뜻한다.
(2) 직?병렬 회로에서의 키르히호프의 법칙을 test(실험) 을 통해 확인한다.


순서
실험결과/기타




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test(실험) 1. 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙(예비 보고서)
1. test(실험) 목적
(1) 회로상에서 전류, 전압, 저항과의 관계를 test(실험) 적으로 증명해 본다. 여기서 σ의 역수는 비저항이라 부르며 이것들은 모두 물질의 근본적 속성 을 나타내는 양들이다. 보통 널리 쓰이는 식인 V 〓 I х R 는 전기회로에 위의 식 J 〓 σ х E 을 거시적으로 mean(평균)화한 식이다. 이때 기 전력장치의 음(-)에서 양(+)의 방향으로 기전력을 거슬러 올라가면 기전력을 양수로 여기고(전기 위치에너지가 높아지므로), 반대 방향일 때에는 음수로 본다.
즉 위의 식은 오직 전도체의 기준계에서만 유효하며 물체가 자기장 B에 대해 v의 속력으로 움직인다면 이 방정식은 J 〓 σ х (E + v х B) 로 바뀐다.
또한 물질의 전기전도도 σ는 전기장 세기에 거의 무관한 상수이며, 그 값이 상수인 경우에만 그 물질은 옴의 법칙을 따른다고 말한다. 즉 기전력과 관계되는 것과 저항의 전위차 등을 포함하여, 어느 고리에서 전위차의 대수적 합은 0이다.
옴의 법칙은 J 〓 σ х E 와 같이 나타낼 수 있는데 여기서 J는 전류 밀도(단위 면적당 전류)이며, σ는 전기전도도이고, E는 전기장이다.
이것은 정전기장이 보존력장이라는 사실에 근거하며, 에너지 보존법칙에 관계된다 고리를 따라 돌면서 연속적으로 나타나는 회로 소자들에 걸려 있는 전위차를 측정(measurement)하여 더한다고할 때 원래 출발한 점으로 돌아오면 이러한 전위차들의 대수적 합이 0이라는 것이 확인 되어야 한다.
이 식은 로렌츠 힘과 관계가 있는 것으로 옴의 법칙은 로렌츠 힘과 전하 운반체의 속력에 비례하는 항력이 있다는 가정에서 유도할 수 있다아

(2) 키르히호프의 법칙
독일의 물리학자 G.R.키르히호프가 발견한 법칙으로 전류의 관한 제 1법칙과 전압에 관한 제2법칙이 있다아 이것은 옴의 법칙을 일반화한 것으로 여러 개의 기전력장치가 사용되는 다중회로와 같이 복잡한 회로문제를 쉽게 해결한다.

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