회로이론 1: 벼락치기 팩

공식 모음, 모든 주제의 핵심 풀이 단계, 연습 문제 14개가 들어 있으며 전체 풀이는 맨 뒤에 있습니다.

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1공식과 풀이 방법

저항의 직렬·병렬

저항의 직렬 연결: R_eq = R₁ + R₂ + …
저항의 병렬 연결: 1/R_eq = 1/R₁ + 1/R₂ + …
두 저항의 병렬: R_eq = R₁R₂ / (R₁ + R₂)
옴의 법칙: V = I·R
전력: P = V·I = I²R = V²/R

방법

단자에서 가장 먼 회로망 끝에서 시작하세요.
직렬 저항은 더하고, 병렬 저항은 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …로 합성하세요.
단계마다 회로를 다시 그리세요.
단자 사이에 저항이 하나 남을 때까지 반복하세요.

마디 해석

키르히호프 전류 법칙: ΣI_in = ΣI_out
가지 전류: I = (V_a − V_b)/R
기준 마디: V_ground = 0

방법

기준 마디(접지)를 정하고 나머지 마디 전압에 이름을 붙이세요.
미지의 마디마다 키르히호프 전류 법칙을 쓰세요. 각 가지로 나가는 전류의 합은 들어오는 전류의 합과 같습니다.
모든 가지 전류를 (V_a − V_b)/R로 나타내세요.
연립방정식을 푼 다음 필요한 전류를 구하세요.

망 해석

키르히호프 전압 법칙: 모든 루프에서 ΣV = 0
공유 저항: 전류 = I₁ − I₂
망 안의 전류원: 그 망 전류가 정해짐

방법

회로의 모든 망(창)에 시계 방향 전류를 그리세요.
각 망을 따라 키르히호프 전압 법칙을 적용하세요. 전압 강하의 합은 0입니다.
두 망이 공유하는 저항에 흐르는 전류는 두 망 전류의 차입니다.
방정식을 푸세요. 결과가 음수이면 전류가 반대 방향으로 흐릅니다.

중첩의 원리

중첩의 원리: x = x₁ + x₂ + … (one source at a time)
제거한 전압원: 단락 (0 V)
제거한 전류원: 개방 (0 A)
전압 분배: V₂ = V·R₂/(R₁ + R₂)
전류 분배: I₁ = I·R₂/(R₁ + R₂)

방법

독립 전원의 수를 세세요. 전원 하나마다 더 간단한 회로를 하나씩 풉니다.
전원 하나만 남기고 나머지는 끄세요. 전압원은 단락(도선)이 되고, 전류원은 개방(끊어진 부분)이 됩니다.
간단해진 회로에서 필요한 전압이나 전류를 구하고, 그 방향을 기록하세요.
모든 전원에 대해 반복한 뒤, 각 기여분을 부호와 함께 더하세요.

테브난·노턴

테브난 전압: V_th = V_{open circuit}
테브난 저항: R_th: 모든 전원을 제거하고 a–b에서 본 저항
노턴 전류: I_N = V_th/R_th
부하 전류: I_L = V_th/(R_th + R_L)
최대 전력 전달: R_L = R_th, P_max = V_th²/(4R_th)

방법

부하를 떼어 내고 두 단자를 a와 b로 표시하세요.
a와 b 사이의 개방 전압을 구하세요. 이것이 V_th입니다.
모든 독립 전원을 끄고 a–b에서 본 저항을 구하세요. 이것이 R_th입니다.
부하를 등가 회로에 다시 연결합니다: V_th와 R_th의 직렬.
노턴 등가 회로로 변환합니다: I_N = V_th/R_th, R_N = R_th를 병렬로.

연산 증폭기 회로

반전 증폭기: V_out = −(R_f/R_in)·V_in
비반전 증폭기: V_out = (1 + R_f/R₁)·V_in
가산 증폭기: V_out = −R_f(V₁/R₁ + V₂/R₂)
이상적인 연산 증폭기: V₊ = V₋, I_in = 0

RC·RL 과도 현상

시정수: τ = RC | τ = L/R
응답: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e^−t/τ
직류에서의 커패시터: 개방; v_C는 갑자기 변할 수 없음
직류에서의 인덕터: 단락; i_L은 갑자기 변할 수 없음
정상 상태 값: t ≈ 5τ

방법

스위칭 직후의 초깃값을 구하세요. 커패시터 전압과 인덕터 전류는 갑자기 변할 수 없습니다.
스위칭 후 충분히 지난 뒤의 최종값을 구하세요. 커패시터는 개방 회로, 인덕터는 단락 회로처럼 동작합니다.
커패시터나 인덕터에서 본 저항을 이용해 시정수 τ = RC 또는 τ = L/R을 구하세요.
x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e^−t/τ를 쓰세요.

2연습 문제

1.저항의 직렬·병렬보통

전원 V₁이(가) 보는 합성 저항 R_eq을(를) 구하시오.

V₁ = 6 VR₁ = 20 ΩR₂ = 10 ΩR₃ = 8 ΩR₄ = 2 Ω

R_eq = Ω

2.저항의 직렬·병렬어려움

전원 V₁이(가) 보는 합성 저항 R_eq을(를) 구하시오.

V₁ = 36 VR₁ = 6 ΩR₂ = 2 ΩR₃ = 4 ΩR₄ = 4 ΩR₅ = 20 ΩR₆ = 25 Ω

R_eq = Ω

3.마디 해석보통

마디 해석법을 이용해 마디 전압 V_A (접지 기준)을(를) 구하시오.

V₁ = 24 VI_s = 1.5 AR₁ = 4 ΩR₂ = 2 ΩR₃ = 5 ΩR₄ = 15 Ω

V_A = V

4.마디 해석어려움

A와 B 사이의 전압원 Vₛ는 + 단자가 B에 있으므로 V_B − V_A = Vₛ가 됩니다. 슈퍼노드를 이용한 마디 해석법으로 화살표처럼 A에서 B로 전압원을 지나는 전류 I_x을(를) 구하시오.

V₁ = 30 VI_s = 1 AV_s = 4 VR₁ = 12 ΩR₂ = 30 ΩR₃ = 2 Ω

I_x = A

5.망 해석보통

망 해석법을 이용해 망 전류 I₁ (시계 방향)을(를) 구하시오.

V₁ = 9 VV₂ = 30 VR₁ = 5 ΩR₂ = 5 ΩR₃ = 10 Ω

I₁ = A

6.망 해석어려움

망 해석법을 이용해 화살표 방향으로 R₄에 흐르는 전류 I_R4을(를) 구하시오.

V₁ = 36 VV₂ = 9 VR₁ = 30 ΩR₂ = 5 ΩR₃ = 15 ΩR₄ = 3 ΩR₅ = 6 Ω

I_R4 = A

7.중첩의 원리보통

선형 저항 회로에 전압원 V_s 하나와 전류원 I_s 하나가 있다. 부하 저항의 전류 I를 두 번 측정했다: V_s = 20 V, I_s = 1 mA일 때 I = 8.1 mA이고, V_s = 6 V, I_s = 1 mA일 때 I = 2.5 mA이다. V_s = 5 V, I_s = 8 mA일 때의 부하 전류 I을(를) 구하시오.

20 V, 1 mA → 8.1 mA6 V, 1 mA → 2.5 mAV_s = 5 V, I_s = 8 mA

I = mA

8.중첩의 원리어려움

R₃의 전류 I_R3을(를) 0으로 만드는 전압원 V₂의 값(극성은 그림과 같음)을 구하시오.

V₁ = 9 VI_s = 2.5 AR₁ = 15 ΩR₂ = 3 ΩR₃ = 8 ΩR₄ = 30 Ω

V₂ = V

9.테브난·노턴보통

노턴 전류 I_N을(를) 구하시오: 단자를 단락했을 때 a에서 b로 흐르는 전류.

V₁ = 9 VR₁ = 2 ΩR₂ = 3 ΩR₃ = 2 Ω

I_N = A

10.테브난·노턴어려움

a–b 사이에 부하 R_L = 25 Ω을 연결한다. 나머지 회로를 테브난 등가 회로로 바꾸고 부하 전류 I_L을(를) 구하시오.

V₁ = 30 VI_s = 1.5 AR₁ = 15 ΩR₂ = 25 ΩR₃ = 30 ΩR_L = 25 Ω

I_L = A

11.연산 증폭기 회로보통

연산 증폭기는 이상적이며 ±15 V 전원으로 동작한다. 출력 전압 V_out을(를) 구하시오.

V_in = 1 VR_a = 22 kΩR_b = 4.7 kΩR₁ = 10 kΩR_f = 100 kΩ

V_out = V

12.연산 증폭기 회로어려움

연산 증폭기는 이상적이며 ±15 V 전원으로 동작한다. 저항비가 맞지 않는다. 출력 전압 V_out을(를) 구하시오.

V₁ = −1.5 VV₂ = 0.5 VR₁ = 10 kΩR₂ = 47 kΩR₃ = 4.7 kΩR₄ = 2 kΩ

V_out = V

13.RC·RL 과도 현상보통

t = 0에서 스위치가 닫히기 전에는 인덕터에 전류가 흐르지 않는다. 스위치를 닫은 뒤 얼마 후에 전류가 최종값의 75%에 도달하는가? t을(를) 구하시오.

V_s = 9 VR = 22 ΩL = 47 mH

t = ms

14.RC·RL 과도 현상어려움

t = 0에서 스위치가 닫히기 직전, 커패시터 전압은 표시된 극성으로 24 V이다. t = 20 ms에서 커패시터 전압 v_C을(를) 구하시오.

V_s = 5 VR = 3.3 kΩC = 10 µFv_C(0) = 24 Vt = 20 ms

v_C = V

3용액

1.저항의 직렬·병렬

답: R_eq = 25 Ω

직렬과 병렬 저항: 직렬에서는 각 저항에 같은 전류가 흐르고 R = R₁ + R₂ + …. 병렬에서는 각 저항에 같은 전압이 걸리고 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + …. 사다리 회로는 하나의 합성 저항이 남을 때까지 한 쌍씩 줄입니다.

먼 쪽 끝부터 저항 합치기

전원에서 가장 먼 끝에서 시작해 전원 쪽으로 돌아옵니다. 같은 전류가 흐르는 저항은 직렬, 같은 두 마디 사이의 저항은 병렬입니다.

R₃ + R₄ = 8 + 2 = 10 Ω

R₂ ∥ 10 = 10·10/(10+10) = 5 Ω

R_eq = R₁ + 5 = 20 + 5 = 25 Ω

답

R_eq = 25 Ω

2.저항의 직렬·병렬

답: R_eq = 7.586 Ω

먼 쪽 끝부터 저항 합치기

전원에서 가장 먼 끝에서 시작해 전원 쪽으로 돌아옵니다. 같은 전류가 흐르는 저항은 직렬, 같은 두 마디 사이의 저항은 병렬입니다.

R₅ + R₆ = 20 + 25 = 45 Ω

R₄ ∥ 45 = 3.673 Ω

R₃ + 3.673 = 7.673 Ω

R₂ ∥ 7.673 = 1.586 Ω

R_eq = R₁ + 1.586 = 6 + 1.586 = 7.586 Ω

답

R_eq = 7.586 Ω

3.마디 해석

답: V_A = 6.094 V

마디 해석법: 기준 마디를 정하고, 모르는 마디 전압에 이름을 붙인 다음, 옴의 법칙 (I = ΔV/R)을 써서 각 미지 마디에서 키르히호프 전류 법칙을 세우고 연립 방정식을 풉니다.

마디 설정

접지는 아래 도선입니다. 알고 있는 마디 전압은 전원에서 바로 나옵니다 (V₁ = 24 V). 미지수: V_A, V_B.

마디 A에서 KCL

저항을 통해 A에서 나가는 전류는 전원이 A(으)로 밀어 넣는 전류와 같습니다.

V_A/R₂ + (V_A − V₁)/R₁ + (V_A − V_B)/R₃ = 0

V_A/2 + (V_A − 24)/4 + (V_A − V_B)/5 = 0

0.95·V_A − 0.2·V_B = 6

마디 B에서 KCL

저항을 통해 B에서 나가는 전류는 전원이 B(으)로 밀어 넣는 전류와 같습니다.

V_B/R₄ + (V_B − V_A)/R₃ = I_s

V_B/15 + (V_B − V_A)/5 = (−1.5)

−0.2·V_A + 0.2667·V_B = −1.5

풀기

Δ = (0.95)(0.2667) − (−0.2)(−0.2) = 0.2133

V_A = Δ₁/Δ = 1.3/0.2133 = 6.094 V

V_B = Δ₂/Δ = −0.225/0.2133 = −1.055 V

답

V_A = 6.094 V

4.마디 해석

답: I_x = 2.216 A

슈퍼노드 만들기

A와 B 사이의 전압원에는 미지의 전류가 흐르므로 A나 B에서 따로 KCL을 쓸 수 없습니다. A, B와 전원을 하나의 슈퍼노드로 묶으세요. 들어오는 전류와 나가는 전류가 같습니다.

V_B = V_A + 4

(V_A − V₁)/R₁ + V_A/R₂ + V_B/R₃ = I_s

풀기

(V_A − 30)/12 + V_A/30 + (V_A + 4)/2 = 1

V_A·(1/12 + 1/30 + 1/2) = 1 + 30/12 − 4/2 = 1.5

V_A = 1.5/0.6167 = 2.432 V

V_B = 6.432 V

전압원을 지나는 전류

마디 A만의 KCL: R₁을 통해 들어오는 전류는 R₂와 전압원을 통해 나갑니다.

I_R1 = (30 − 2.432)/12 = 2.297 A

I_x = I_R1 − V_A/R₂ = 2.297 − 2.432/30 = 2.216 A

답

I_x = 2.216 A

결과가 음수이면 실제 전류는 화살표와 반대로 흐릅니다.

5.망 해석

답: I₁ = −1.32 A

망 해석법: 평면 회로의 각 창에 고유한 루프 전류를 주고, 각 루프에서 키르히호프 전압 법칙(전압 강하의 합 = 전압 상승의 합)을 세워 풉니다. 가지 전류는 망 전류이거나, 공유 가지에서는 두 망 전류의 차입니다.

망 전류 정하기

각 창마다 시계 방향 전류를 그립니다: I₁, I₂. 두 망이 공유하는 저항에는 두 전류의 차가 흐릅니다.

망 1의 KVL

시계 방향으로 돌면 저항의 전압 강하 합은 전원의 전압 상승 합과 같습니다 (진행 방향으로 −에서 +).

R₁·I₁ + R₃(I₁ − I₂) = V₁

5·I₁ + 10(I₁ − I₂) = 9

15·I₁ − 10·I₂ = 9

망 2의 KVL

시계 방향으로 돌면 저항의 전압 강하 합은 전원의 전압 상승 합과 같습니다 (진행 방향으로 −에서 +).

R₂·I₂ + R₃(I₂ − I₁) = −V₂

5·I₂ + 10(I₂ − I₁) = (−30)

−10·I₁ + 15·I₂ = −30

풀기

Δ = (15)(15) − (−10)(−10) = 125

I₁ = Δ₁/Δ = −165/125 = −1.32 A

I₂ = Δ₂/Δ = −360/125 = −2.88 A

답

I₁ = −1.32 A

음의 망 전류는 반시계 방향으로 흐릅니다.

6.망 해석

답: I_R4 = 1.038 A

망 전류 정하기

각 창마다 시계 방향 전류를 그립니다: I₁, I₂, I₃. 두 망이 공유하는 저항에는 두 전류의 차가 흐릅니다.

망 1의 KVL

시계 방향으로 돌면 저항의 전압 강하 합은 전원의 전압 상승 합과 같습니다 (진행 방향으로 −에서 +).

R₁·I₁ + R₄(I₁ − I₂) = V₁

30·I₁ + 3(I₁ − I₂) = 36

33·I₁ − 3·I₂ = 36

망 2의 KVL

시계 방향으로 돌면 저항의 전압 강하 합은 전원의 전압 상승 합과 같습니다 (진행 방향으로 −에서 +).

R₂·I₂ + R₄(I₂ − I₁) + R₅(I₂ − I₃) = 0

5·I₂ + 3(I₂ − I₁) + 6(I₂ − I₃) = 0

−3·I₁ + 14·I₂ − 6·I₃ = 0

망 3의 KVL

시계 방향으로 돌면 저항의 전압 강하 합은 전원의 전압 상승 합과 같습니다 (진행 방향으로 −에서 +).

R₃·I₃ + R₅(I₃ − I₂) = −V₂

15·I₃ + 6(I₃ − I₂) = (−9)

−6·I₂ + 21·I₃ = −9

풀기

Δ = 계수 행렬의 행렬식 = 8325

I₁ = Δ₁/Δ = 9126/8325 = 1.096 A

I₂ = Δ₂/Δ = 486/8325 = 0.05838 A

I₃ = Δ₃/Δ = −3429/8325 = −0.4119 A

답

I_R4 = I₁ − I₂ = 1.038 A

음의 망 전류는 반시계 방향으로 흐릅니다.

7.중첩의 원리

답: I = 2.8 mA

중첩의 원리: 선형 회로에서 모든 전압이나 전류는 각 독립 전원이 단독으로 작용할 때의 응답을 합한 것입니다. 전원을 끄려면 이상 전압원은 단락으로, 이상 전류원은 개방으로 바꿉니다. 저항은 그대로 둡니다.

응답을 기여분의 합으로 쓰기

각 기여분은 자기 전원에 비례하며, 그 상수는 저항에만 의존합니다.

I = k₁·V_s + k₂·I_s

20·k₁ + 1·k₂ = 8.1

6·k₁ + 1·k₂ = 2.5

상수 구하기

Δ = (20)(1) − (1)(6) = 14

k₁ = Δ₁/Δ = 5.6/14 = 0.4

k₂ = Δ₂/Δ = 1.4/14 = 0.1

k₁ = 0.4 mA/V, k₂ = 0.1

새 전류 예측

I = 0.4·5 + 0.1·8 = 2.8 mA

답

I = 2.8 mA

8.중첩의 원리

답: V₂ = 55.2 V

경우 1 · V₁ 단독 작용

V₂는 단락, Iₛ는 개방됩니다. A에서 보면 R₃는 직렬인 R₂+R₄와 병렬입니다.

R₃ ∥ (R₂+R₄) = 8 ∥ 33 = 6.439 Ω

V_A = 9·6.439/(15+6.439) = 2.703 V

V_B = V_A·R₄/(R₂+R₄) = 2.703·30/33 = 2.457 V

경우 2 · I_s 단독 작용

두 전압원이 모두 단락됩니다. Iₛ는 B에서 R₄(이제 접지로)와, R₁ ∥ R₃와 직렬인 R₂로 나뉩니다. Iₛ의 화살표는 아래, 즉 마디에서 멀어지는 쪽을 향하므로 Iₛ는 그 마디에서 전류를 빼냅니다. 그 항은 음의 부호로 들어갑니다.

R₁ ∥ R₃ = 5.217 Ω, 따라서 왼쪽 경로는 R₂+5.217 = 8.217 Ω

R_eq = R₄ ∥ 8.217 = 6.451 Ω

V_B = −I_s·R_eq = −2.5·6.451 = −16.13 V

V_A = V_B·5.217/8.217 = −10.24 V

경우 3 · V₂ 단독 작용, 1 V당

V₁은 단락, Iₛ는 개방됩니다. R₁ ∥ R₃가 A에 연결되고, R₂와 직렬로 B로 돌아갑니다.

R₁ ∥ R₃ = 5.217 Ω

V_A‴ = V₂·5.217/(30 + 3 + 5.217) = 0.1365·V₂

V_A를 0으로 두기

V_A = 0이면 R₃ 양단에 전압이 없으므로 전류는 0입니다.

V_A′ + V_A″ + V_A‴ = 2.703 + (−10.24) + 0.1365·V₂ = 0

V₂ = 7.536/0.1365 = 55.2 V

답

V₂ = 55.2 V

9.테브난·노턴

답: I_N = 1.688 A

테브난 정리: 모든 선형 2단자 회로는 하나의 전압원 V_th와 저항 R_th의 직렬 회로처럼 동작합니다. 노턴 정리는 같은 회로를 전류원 I_N = V_th/R_th와 R_th의 병렬 회로로 나타냅니다.

모든 전원을 끄고 R_th 구하기

전압원은 단락으로, 전류원은 개방으로 바꾼 뒤 a–b에서 회로를 들여다봅니다.

R₁ ∥ R₂ = 2·3/(2+3) = 1.2 Ω

R_th = (R₁ ∥ R₂) + R₃ = 1.2 + 2 = 3.2 Ω

개방 전압 V_th 구하기

a–b가 개방되면 R₃에 전류가 흐르지 않으므로 전압 강하가 없고 V_b = V_A입니다. R₁과 R₂는 전압 분배기를 이룹니다.

V_th = V₁·R₂/(R₁+R₂) = 9·3/(2+3) = 5.4 V

노턴 등가 회로

노턴 전원은 같은 회로를 R_th와 병렬인 전류원으로 본 것입니다. 그 전류는 a–b의 단락 전류입니다.

I_N = V_th/R_th = 5.4/3.2 = 1.688 A

10.테브난·노턴

답: I_L = −0.6262 A

모든 전원을 끄고 R_th 구하기

전압원은 단락으로, 전류원은 개방으로 바꾼 뒤 a–b에서 회로를 들여다봅니다.

R₁ ∥ R₂ = 15·25/(15+25) = 9.375 Ω

R_th = (R₁ ∥ R₂) + R₃ = 9.375 + 30 = 39.38 Ω

개방 전압 V_th 구하기

a–b가 개방되면 Iₛ가 흐를 수 있는 경로는 R₃를 거쳐 마디 A로 가는 것뿐입니다. V₁과 Iₛ의 중첩으로 V_A를 구한 뒤 R₃의 전압 강하를 더합니다.

V_A = V₁·R₂/(R₁+R₂) + I_s·(R₁∥R₂) = 18.75 + (−1.5)·9.375 = 4.688 V

V_th = V_B = V_A + I_s·R₃ = 4.688 + (−1.5)·30 = −40.31 V

부하를 테브난 등가 회로에 연결하기

테브난 전원과 직렬 R_th는 a–b에서 원래 회로와 똑같이 동작하므로, 부하는 단순한 직렬 루프를 보게 됩니다.

I_L = V_th/(R_th + R_L) = −40.31/(39.38 + 25) = −0.6262 A

11.연산 증폭기 회로

답: V_out = 1.936 V

이상 연산 증폭기 규칙: 부귀환이 있으면 연산 증폭기는 두 입력이 같은 전압(V₋ = V₊)이 되도록 출력을 조절하고, 어느 입력으로도 전류가 흘러 들어가지 않습니다. 이 두 사실로 반전 입력에서 KCL을 세우면 출력이 나옵니다.

+ 입력의 전압

V₊ = V_in·R_b/(R_a + R_b) = 1·4.7/(22 + 4.7) = 0.176 V

비반전 이득

V₋ = V₊이고, R₁을 흐르는 전류는 R_f도 흐릅니다.

V_out = V₊·(1 + R_f/R₁) = 0.176·(1 + 100/10) = 1.936 V

답

V_out = 1.936 V

12.연산 증폭기 회로

답: V_out = 7.901 V

+ 입력의 전압

V₊ = V₂·R₄/(R₃ + R₄) = 0.5·2/(4.7 + 2) = 0.1493 V

두 입력의 중첩

V₂ = 0이면 V₁은 반전 증폭기로 보입니다. V₁ = 0이면 V₊가 비반전 이득 1 + R₂/R₁로 증폭됩니다.

V_out = −(47/10)·(−1.5) + (1 + 47/10)·0.1493 = 7.05 + 0.8507 = 7.901 V

답

V_out = 7.901 V

13.RC·RL 과도 현상

답: t = 2.962 ms

1차 과도 현상: 커패시터나 인덕터가 하나인 회로에서 모든 전압과 전류는 초기값에서 최종값으로 지수적으로 변합니다: x(t) = x(∞) + [x(0) − x(∞)]·e^−t/τ, τ = RC 또는 τ = L/R. 약 5τ 뒤에 회로가 정상 상태가 됩니다.

시정수와 최종 전류

스위치를 닫고 오래 지나면 인덕터는 단락처럼 동작하므로 최종 전류는 R로만 정해집니다.

τ = L/R = 47 mH / 22 Ω = 2.136 ms

i(∞) = V_s/R = 9/22 = 0.4091 A

시간에 대해 풀기

0.75 = 1 − e^−t/τ → t = −τ·ln(1 − 0.75)

t = −2.136·ln(0.25) = 2.962 ms

답

t = 2.962 ms

14.RC·RL 과도 현상

답: v_C = 15.36 V

초기값, 최종값, 시정수

커패시터 전압은 갑자기 변할 수 없으므로 저장된 값에서 시작해 전원 전압으로 향합니다.

v_C(0) = 24 V, v_C(∞) = V_s = 5 V

τ = R·C = 3.3 kΩ · 10 µF = 33 ms

v_C(t) = 5 + (24 − 5)·e^−t/τ

주어진 시각의 전압

v_C(20) = 5 + (19)·e^−20/33 = 15.36 V

답

v_C = 15.36 V

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회로이론 1: 벼락치기 팩

1공식과 풀이 방법

저항의 직렬·병렬

방법

마디 해석

방법

망 해석

방법

중첩의 원리

방법

테브난·노턴

방법

연산 증폭기 회로

RC·RL 과도 현상

방법

2연습 문제

3용액

먼 쪽 끝부터 저항 합치기

답

먼 쪽 끝부터 저항 합치기

답

마디 설정

마디 A에서 KCL

마디 B에서 KCL

풀기

답

슈퍼노드 만들기

풀기

전압원을 지나는 전류

답

망 전류 정하기

망 1의 KVL

망 2의 KVL

풀기

답

망 전류 정하기

망 1의 KVL

망 2의 KVL

망 3의 KVL

풀기

답

응답을 기여분의 합으로 쓰기

상수 구하기

새 전류 예측

답

경우 1 · V1 단독 작용

경우 2 · Is 단독 작용

경우 3 · V2 단독 작용, 1 V당

VA를 0으로 두기

답

모든 전원을 끄고 Rth 구하기

개방 전압 Vth 구하기

노턴 등가 회로

모든 전원을 끄고 Rth 구하기

개방 전압 Vth 구하기

부하를 테브난 등가 회로에 연결하기

+ 입력의 전압

비반전 이득

답

+ 입력의 전압

두 입력의 중첩

답

시정수와 최종 전류

시간에 대해 풀기

답

초기값, 최종값, 시정수

주어진 시각의 전압

답

경우 1 · V₁ 단독 작용

경우 2 · I_s 단독 작용

경우 3 · V₂ 단독 작용, 1 V당

V_A를 0으로 두기

모든 전원을 끄고 R_th 구하기

개방 전압 V_th 구하기

모든 전원을 끄고 R_th 구하기

개방 전압 V_th 구하기