공학이야기

1. Supernode 앞서 Node voltage Method 에 대해서 다루었다. 이번에는 회로중에서 회로해석시에 식을 줄여줄 수 있는 Supernode개념에 대해서 다루도록 하겠다. Supernode : Voltage source가 2개의 Essential Node 사이에 있을 때, 두 Essential Node를 하나로 합쳐서 한개의 Supernode로 해석할 수 있다. 예시 회로를 하나 살펴보도록 하겠다. 빨간색으로 동그라미 친 곳이 Essential 노드에 해당한다. 두 Essential node 사이에 종속전원이 현재 들어가 있는 상황이다. 이 상황에서 두 Essential node를 묶어서 한개의 Node로 해석할 수 있고, Supernode에서는 관계식 하나가 생성할 수 있게 된다. 해당..

#0. Node Voltage Method 앞에서 이야기한 KCL을 활용한 회로해석법으로 Node Voltage Method를 소개한다. Node Voltage Method란 KCL을 활용한 회로해석법으로, 한 노드로 들어가는 전류와 나가는 전류가 서로 같다는 점을 이용한 회로해석법이다. 따라서, 전류의 in, out을 기준으로 식을 작성하게 되며, 그 식을 통해, 해당 노드에 흐르는 전류 및 걸리는 전압을 확인할 수 있다. 여기에는 한 개의 노드를 기준으로 잡게 되는데 이 노드를 Reference Node라 하고 대개는, 접지상태, 즉 0V로 만들어 회로를 해석한다. 예제를 통해 알아보는 것이 가장 효과적이므로, 한 번 살펴보자 #1. Node Voltage Method 예제 위 회로를 예시로 보자 해..

#0. 직렬과 병렬 저항의 연결에 대해 알아보기 전에, 직렬과 병렬에 관해 정의한다. 직렬연결(series) : 두개의 소자가 한 노드에 접속 되어 있을때 병렬연결(parallel) : 둘 이상의 소자가 두 공통노드에 접속되어 있을때 다음 그림을 예시로 보자 위 그림은 직렬과 병렬이 혼합된 회로이다. 일단 보기 쉬운 병렬부터 생각하자. R1과 R2는 1번과 2번 노드를 공통으로 연결하였기에, R1, R2는 병렬이다. 마찬가지 이유로 R3, R4도 병렬이라 말할 수 있다. 다음은 직렬이다. 직렬은 한 노드에 접속되어야 하므로, 저항을 합쳐서 생각해야한다. R1과 R2를 합쳐서 새로운 R5, R3와 R4를 합쳐서 새로운 R6로 명한다면, R5와 R6는 2번 노드에 같이 접속 되어있으므로, R5, R6는 직렬..

이번 글에서는 KCL과 KVL의 정의에 대해 알아본다. #0. 기초용어 KCL과 KVL을 소개하기 전에, 기본 용어에 대해서 알고 넘어가자 1. Node(노드) 노드란 둘 이상의 회로요소(소자)들이 만나는 지점으로, 위 그림에서는 3개의 색상으로 노드를 표현하였다. 초록색의 경우 전원과 저항2개, 총 3개의 소자가 만나는 하나의 노드, 파란색은 저항3개가 만나는 하나의 노드, 빨간색은 전원과 저항 3개가 만나는 하나의 노드로, 이 회로에서는 총 3개의 노드가 나타나게 된다. 2. Closed Path/Loop(폐경로/루프) 폐경로/루프 는 임의의 노드에서 출발하여, 일련의 노드를 두번 이상 거치치 않고 원래의 노드로 돌아오는 경로를 의미한다. 아래 그림을 보자. 이 회로에는 총 3개의 루프가 존재한다. ..

이번 글에서는 회로의 기본 요소와 용어들에 대해서 가볍게 정리하고 넘어간다. #1. Ideal Source(이상전원), 전압원과 전류원 회로에서는 전원을 표기할 수 있다. 회로이론의 경우 대부분의 경우엔 ideal한 상태를 가정하여 문제를 풀기 때문에 ideal source들을 이용하여 회로에 전원을 인가하게 된다. 기본적으로 전원에는 전압원(Voltage source)와 전류원(Current source)가 있으며, Ideal하게 동작한다. 아래 그림은 5V전압원과 10A 전류원을 나타낸 것이다. 전압원의 경우 +와 -가 구분이 가게 그려, 고/저 전압을 알 수 있고, 전류원의 경우엔 화살표로 전류가 흐르는 방향을 표시할 수 있다. 주의할 점은, 전압원의 경우 전압만 일정하게 양단에 유지된다면, 전류가..

#1. Power(전력) 전력 : 시간당 사용된 에너지의 양 미분식으로는 다음과 같이 표현된다. $$ P=\dfrac{dw}{dt} = \dfrac{dw}{dq} x \dfrac{dq}{dt}=V x i=Vi $$ 따라서 $$ P=Vi $$ 로 전력은 전압과 전류의 곱으로 나타낼 수 있다. #2. Power(전력) 의 방향성 이전글에서 Passive Sign Convention(이하 PSC)에 대해 배웠다. 이를 기준으로 하여 전력값을 계산할 수 있다. 위 그림은 전력 계산시에 나올 수 있는 4가지 경우의 수를 나타낸 것이다. PSC를 적용하여 전력을 계산하면, +값과 -값이 나올 수 있는데 이는 다음과 같이 이야기할 수 있다. P > 0 : 전력이 소자에 "delivered" 되었다.(소비) P < 0..

#0. Passive Sign Convetion 회로이론에 본격적으로 들어가기에 앞서, 전류와 전압에 대한 정의를 내렸다. 그렇다면 다음으로는, 회로안에서 전류와 전압의 방향성을 결정해야하는데, 여기에는 한가지 기준을 잡았다. 이것이 Passive Sign Convention이다. Passive Sign Convetion의 정의를 보자. Whenever the reference direction for the current in an element is in the direction of the reference voltage drop across the element, use a positive sign in any expression that relates the voltage to the curre..

0. 전하전압과 전류를 이야기 하기에 앞서, 전류의 기본적인 단위인 전하에 대해 짚고 넘어가자.기본적으로, 전하는 양전하와 음전하 두가지로 나뉘어져 있으며, 이 전하들이 이동할 때, 우리는 '전류가 흐른다.' 라고 이야기한다. 전하는 크기가 매우 작고, 1개, 2개가 띄는 전하의 양이 매우 적다. 따라서 화학에서 원자개수를 1몰 단위로 세듯이, 전하를 세는 단위도 존재하는데, 이를 1C(1쿨롱, 1Coulomb)으로 정의한다.1쿨롱은 전하 $6.25\times 10^{23}$ 개의 전하에 해당한다.그렇다면, 1개의 전하가 갖는 전하량은 1쿨롱을 $6.25\times 10^{18}$ 로 나눈 값이고 이는$$\dfrac{1}{6.25\times 10^{18}}=1.6022\times 10^{-19}$$ 에 ..

필자는 취업을 위해 지금까지 배운 전공들 내용을 하나씩 복습하고 있다. 노트필기를 해둔 것들이 있지만, 이를 데이터화 시키고 싶기도 하고, 기록으로 남겨 언제 어디서든 볼 수 있도록, 그리고 누구나 들어와서 글을 보고 공부할 수 있도록 기록을 남겨보고자 한다. 전공 책은 아래와 같은 책을 기준으로 순차적으로 작성해보도록 한다. https://www.amazon.com/Electric-Circuits-11th-James-Nilsson/dp/0134746961 Amazon.com Enter the characters you see below Sorry, we just need to make sure you're not a robot. For best results, please make sure your b..