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답변완료 이상적인 전압원과 전류원 그리고 그것들의 단락과 개방에 관하여...
  • 작성자 구*수 (a*********9)
  • 작성일 2025-02-12
  • 과목 회로이론
질문유형
기타
강좌
[회로이론] 노베이스도 이해하는 회로이론 (핵심개념+문제풀이)

이상적인 전압원

전압원은 어떠한 경우라도 일정한 전압 값과 방향을 갖는다.

부하저항이 작아지면 반비례하여 더욱 큰 전류를 제공할 수 있어야 일정 전압을 유지할 수

있다.

이를 위해서는 내부 직렬저항이 0이 되어야 전류 변동과 관계없이 (전압 강하 없이)

일정 전압을 출력할 수 있다. 이 때문에 중첩의 원리를 적용할 때, 전압원을 단락(저항을 0)

시켜 제거한다.

 

이상적인 전류원

전류원은 어떠한 경우라도 일정한 전류 값과 방향을 갖는다.

부하저항이 커지면 비례하여 더욱 전압이 높아져야 일정 전류를 유지할 수 있다.

이를 위해 내부 병렬저항이 가 되어야 한다.

이 때문에 중첩의 원리를 적용할 때, 전류원을 개방(저항을 )시켜 제거한다.

 

위 문장을 읽고 많이 고민해 봤지만 여러 가지 의문이 생겨서 글을 올리게 되었습니다.

교재와 직접적으로 관련은 없지만 이상적인 전압원과 전류원 또 그것들의 단락과 개방에

관한 개념이 잘 잡히지 않아 질문드립니다.

 

질문1) 위 문장에서 부하저항이 작아지면 반비례하여 더욱 큰 전류를 제공할 수 있어야

일정전압을 유지할 수 있고, 그러기 위해서는 내부 직렬저항이 0이 되어야 한다는

부분이 이해가 잘 되지 않습니다.

 

질문2) 전압원의 전압을 0으로 만들어 주기 위해서 단락을 할 때, 전압원을 제거한 다음

제거한 부분을 도선으로 이어주는 건지 아니면 전압원은 그대로 둔 채 전압원 양단에

저항이 0인 도선을 연결시켜서 전위차를 0으로 해주는 건지도 궁금합니다.

그리고 이상적인 전압원의 내부저항이 0이 되는 것과 중첩의 원리를 적용할 때,

전압원을 단락시키는 것과 무슨 관계가 있는지 궁금합니다.

내부저항이 0이 되어도 전압원의 전위차는 존재하기 때문에 전압원이 단락되는

것은 아니지 않습니까?

 

질문3) 이상적인 전류원에서 내부 병렬저항이 가 되어야 하는 이유는 이해가 되는데,

그것 때문에 중첩의 원리를 적용할 때, 전류원을 개방시켜 제거한다는 말이 무슨

말인지 도무지 이해가 되지 않습니다. 내부저항이 인 것과 전류원을 제거하기 위해

개방하는 것이 무슨 관계가 있는 것인지 궁금합니다.

 

질문4) 마지막으로 회로에서 중첩의 원리를 적용할 때, 전압원은 단락, 전류원은 개방시켜

제거하는 정확한 이유가 궁금합니다. 무식한 말일지는 모르지만 그냥 전압원,

전류원을 각각 제거할 때 그냥 회로에서 떼어내면 되는 것 아닌가 하는 생각도

듭니다.

※ 답변 완료된 질문과 답변은 수정 및 삭제가 불가합니다.

댓글 0

    • 양*목
    • 교수님

    안녕하세요. 양진목입니다.


    1. 2. 우선 회로이론에서 실제적인 전압원은 아래 사진과 같이 이상적인 전압원에 직렬로 저항이 연결된 모델로 구성하고 실제적인 전류원은 이상적인 전류원에 병렬로 저항이 연결된 모델로 구성합니다.(저는 처음 회로이론을 공부할 때 교재에 있는 이상적인 전압원, 전류원의 모델을 착각해서 동그라미 형태의 이상적인 전압원, 전류원 속에 저항이 존재하는 것으로 잘못 이해하여 질문하신 부분에서 혼동했던 적이 있습니다.) 실제 사용하는 전압원의 등가모델은 비선형적이므로 아래에 나와 있는 모델보다 더 복잡합니다. 그래서 첨부사진 정도까지만 이해하고 있으시면 됩니다. 저항을 제거시키는 방법은 1) 단락, 2) 개방 이렇게 두가지인데 실제적인 전압원에서는 단락시켜서 제거하면 이상적인 전압원만 남으며 실제적인 전류원에서는 저항을 개방시키면 이상적인 전류원만 남아서 9page의 이상적인 전원의 vi특성과 같은 특성을 얻습니다.





    3.4. 이상적인 전원이 되기 위한 조건과 중첩의 원리에서 전압원, 전류원을 제거하는 방식을 결부시키는 것은 적절치 않다고 생각합니다. 그것보다는 전원을 제거하기 전후의 단자전압, 단자전류의 상황으로부터 파악하는 것이 자연스러운데요 전원을 제거하기 전후 회로의 구조를 변형시키지 않고 전압원을 제거하려면 전압원을 통해 전류가 흐르는 경로가 있으므로 이를 유지시키면서 전압의 크기만 0으로 만들어야 하므로 단락시키고 전류원을 제거하려면 전류원 양단에 전압은 걸릴 수 있어야 하므로 이를 유지시키면서 전류의 크기만 0으로 만들려면 개방시켜야 합니다.




    답변이 되었는지 모르겠습니다.

    그럼 안녕히계세요.

    • 2025-02-14