회로이론을 시작하기 앞서,,,회로이론#00기본 소자와 단위, 옴의 법칙

ㅇ기본적으로 회로를 구성하는 소자들의 개념과 원리를 알아보아요.

배경 지식이라고 생각하면 편할 듯 합니다.

 

1. 전압(Voltage) , 전압원(Voltage Source)

 전압은 볼트(V)를 단위로 하며 전압원이란 일정한 전압을 공급하는 전원을 의미해요.

 전압원은 독립 전압원과 종속 전압원으로 구분되는데, 말 그대로 독립 전압원은 외부 요소와 관계없이 일정한 전압을 공급합니다. 종속 전압원의 경우 회로의 구성 소자에 따라 전압이 결정됩니다.

 

또한, DC/AC로 구분할 수도 있는데요, DC의 경우 Direct Current를 의미하고 직류, AC의 경우 Alternating Current를 의미합니다. 

 

직류란, 시간 변화와 관계없이 일정한 전류를 공급합니다.

교류란, 시간 변화에 따라 규칙적인 파형을 가지는 전류를 공급합니다. 

 

전압원의 기호는 일반적으로 아래와 같아요.

 

 

<독립 전압원>

 

 

 

 

 

<종속 전압원>

 

 

 

 

<DC 전압원>

 

 

 

 

2. 전류(Current), 전류원(Current Source)

 전류는 암페어(A)를 단위로 하며 전류원이란 일정한 전류를 공급하는 전원을 의미해요.

전류원 또한 독립 전류원과 종속 전류원으로 구분되는데, 앞서 전압원과 동일합니다.

 

전류원의 기호는 아래와 같아요.

 

<독립 전류원>

 

 

 

 

 

<종속 전류원>

 

 

 

 

3. 저항(Resistance)

 저항은 말 그대로 전기의 흐름을 방해하는 소자입니다. 가변 저항과 고정 저항으로 구분해요.

가변 저항은 저항값이 변하는 저항이며 고정 저항은 저항값이 정해진 저항입니다.

 

저항의 기호는 아래와 같아요.

 

이 외에도 캐패시터, 인덕터, 다이오드, 트랜지스터와 같은 소자들이 있지만 오늘은 기본적인 소자들만 소개해 보겠습니다.

 

4. GND(Ground)

 회로 결선에 꼭 필요한 GND입니다. 닫힌 회로에서 생각해보면, 전원에서 끊임없이 전압 혹은 전류를 공급하면 전류가 밖으로 흐르지 않게 되겠죠? 이때 GND 즉, 그라운드 처리를 해주면 전압이 0V가 되는 지점이 필요합니다. 

 

GND의 기호는 아래와 같아요.

 

이제 우리는 그 유명한 법칙을 정의할 수 있습니다.

 

5. 옴의 법칙(Ohm's Law)

 전자전기의 시작이자 끝이라고 해도 과언이 아닙니다.

 

V=IR

 

전압은 전류와 저항의 곱으로 구할 수 있고, 아래 간단한 예시를 볼까요?

5V의 독립 전압원이 있고 1kΩ의 저항 소자가 있어요. 옴의 법칙에 대입하면 회로에 흐르는 전류를 구할 수 있습니다.

또 하나, 위 회로에서 흐르는 전류는 5mA라는 점을 알 수 있습니다. 

 

간단한 회로에서는 아주 쉽지만 복잡한 회로에서는 꼼꼼히 확인해야 합니다. 조금 복잡한 예시는 추후에 풀어보겠습니다.