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유틸

Circuit Simulator 를 사용하여 회로의 합성 저항 구하는 방법

by 남성 2019. 4. 7.

전자과 학생들은 전공과목으로 회로이론이나 전자회로 과목들을 정말 많이 들으실테고 이런 과목을 공부하다 보면 당연히 직렬 또는 병렬 연결된 저항값을 계산하는 문제를 자주 접하게 됩니다. 테브난 회로, 노턴 회로를 비롯해서 다양한 문제에서 합성 저항값을 계산하게 되는데~

오늘은 Circuit Simulator 를 사용하여 합성저항을 굉장히 쉽게 알아내는 방법에 대해서 소개하려 합니다.

Circuit Simulator 에 대해서 궁금하신 분들은 아래 포스팅을 참조하시기 바랍니다.

https://iamaman.tistory.com/2626

또한 Circuit Simulator 와 비슷한 오픈소스 설치형 Circuit simulation 프로그램인 Qucs(Quite Universal Circuit Simulator) 에 대해서는 아래 포스팅에서 소개하고 있으니 참조하시기 바랍니다.

https://iamaman.tistory.com/2847

또한 MATLAB 을 활용하여 병렬 저항값을 구하는 함수에 대해서는 아래 포스팅을 참조하시기 바랍니다.

https://iamaman.tistory.com/2764

기왕 합성 저항을 구하는 거 아래 회로에 대해서 테브난 등가회로를 구해 보죠~

http://tinyurl.com/y35o5k3l

테브난 등가 회로를 구하는 방법은 아래와 같이 두 단계로 볼 수가 있습니다.

1. ab 단에 걸리는 전압을 구하고~ 이는 테브난 전압이 됩니다.

Circuit Simulator 에서 전압을 구하는 방법은 너무나 간단한데 그냥 원하는 위치에 마우스 커서를 갖다대면 됩니다. ab 단이 open circuit 이므로 1k 옴 저항에는 전류가 흐르지 않게 되고~ 따라서 a 노드에 걸리는 전압값은 c 노드에 걸리는 전압값과 동일합니다.

Circuit Simulator 에서 아래와 같이 a 노드의 전압값이 -7.85 V 라는 것을 확인할 수 있고~

c 노드의 전압값 역시 -7.85 V 라는 것을 확인할 수 있습니다.

따라서 테브난회로의 전압값은 -7.85 V 네요~

2. ab 단에서 바라본 합성 저항을 구해야 하고 이는 테브난 저항이 됩니다.

합성 저항을 구하기 위해서 전압원은 short circuit 으로 하고 전류원은 open circuit 으로 합니다. 그리고 ab 단에서 바라본 합성 저항을 구하면 되죠~

합성 저항을 구하기 위해 ab 단에 전압원을 하나 달아주면 아래와 같이 됩니다. 전압값은 아무렇게나 줘도 되고 그냥 간단하게 1 V 만 주는 것이 편할 것입니다.

http://tinyurl.com/y4due42e

이 상태에서 합성 저항을 구하는 방법은 너무나 간단한데~ 전압원에 마우스를 올려 놓으면~ 아래와 같이 합성저항 값을 알 수가 있습니다. 아래 보시다시피 합성저항 값은 2.43 k 옴이네요~ 그리고 이 값이 바로 테브난 저항값이 됩니다.

전압과 저항값을 다 구했으니~ 테브난 등가회로는 아래와 같이 구성이 되겠네요.

Circuit Simulator 를 활용한 합성저항 구하는 방법과 테브난 등가회로 구하기 참 쉽죠~ Circuit Simulator 많이 활용해 보시기 바랍니다. 회로이론 초보자라면 정말 많은 도움이 될 거라고 생각합니다.



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