[Section 1] 키르히호프의 법칙(Kirchhoff)

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0. INTRO

구스타프 키르히호프(Gustav Kirchhoff)는 1845년에 전기회로에 전하량과 에너지 보존의 법칙을 근거로 키르히호프의 규칙(Kirchhoff's rules)이라는 아주 명료한 공식을 만들어냈다. 이는 간단하지만, 아주 강력한 법칙이므로 회로에서 자주 언급된다. 전하는 갑자기 생겨나지도, 없어지지도 않는다는 이 회로에 관한 개념을 알아보기로 하자.

1. 키르히호프의 법칙(Kirchhoff's laws, KCL)

KCL은 회로상에서 특징적인 점(Node)을 두 개로 잡아서 회로의 전류, 전압, 혹은 저항을 셈할 수 있는 법칙이다. 직렬로 연결된 전선의 시작점(node)과 끝점 사이로 흐르는 전하량은 새로 생겨나지도, 없어지지도 않으므로 두 점 사이의 전류는 항상 같다. 다음 그림을 참고하자.

 

키르히호프의 법칙

 

* 물론 전선의 저항을 고려하지 않았을 때의 이야기이다.

 

위와 같이 연결된 것을 직렬(Series) 연결이라고 한다.

2. 분기점과 키르히호프의 법칙(KCL)

한편 어떤 점을 기점으로 전류가 여러갈래로여러 갈래로 나눠지면 흐르는 전류도 여러 갈래로 나누어지게 된다. 편의상 다음과 같은 세 노드와 전선을 보도록 하자.

 

키르히호프의 법칙과 분기점

 

마찬가지로 분기점이 다시 한점으로 모이게 되면 출력 전류는 1 [A]가 된다. 그렇게 연결된 회로를 병렬(Parallel) 연결이라고 부른다. 이에 대해서는 후에 다시 다루고자 한다.

 

 

* 다음강의는 저항기의 원리입니다.

[Section 1] 저항기(Resistor)의 원리