전기회로

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전기 공학을 오래 가르쳐 보았지만 많은 전기 공학도가 졸업반이 되어서도 전기회로의 개념과 특성에 대해서 직관적인 이해를 하지 못하고 있는 경우를 많이 보았습니다. 기본적인 선형 시스템으로서의 전기회로는 회로 요소들의 성격과 이를 연결하여 구성되는 회로(네트워크)들의 성질을 이해하고 분석하는 것입니다. 여기서는 일반적인 교재 서술 방식보다는 전기회로의 핵심 개념과 주제들을 중심으로 직관적 이해를 도울 수 있는 콘텐츠를 제공하고자 합니다. 이러한 방식의 도구로서 GeoGebra와 전기 실험 실습 시뮬레이션 도구를 사용하였습니다.

교류와 직류, 전력 임피던스란? 키르히호프의 법칙 (전류법칙) : 전기 회로의 임의의 지점에서 유입하는 전류와 유출하는 전류의 합은 같다. 키르히호프의 법칙 (전압법칙) : 전기 회로의 임의의 폐회로에서 전압의 방향을 한방향으로 계산하면 전압의 총합은 0이 된다. 옴의 법칙 : 어떤 저항에 걸린 전압은 저항값과 전류에 비례한다. Y-Δ 변환 : 전기회로를 간략하게 만들기 위한 것으로 Y모양의 회로와 Δ모양의 회로 사이의 변환공식. 테브난의 정리 : 선형 연결된 임의의 전기회로에 대해 하나의 전압, 하나의 저항(단일 주파수의 교류회로의 경우는 임피던스)의 직렬연결로 구성되는 동등한 회로가 존재한다. 노튼의 정리 : 선형 연결된 임의의 전기회로에 대해 하나의 전압, 하나의 저항(단일 주파수의 교류회로의 경우는 임피던스)의 병렬연결로 구성되는 동등한 회로가 존재한다. 밀먼의 정리 : 병렬로 연결된 회로를 간단히 하는 공식으로, 러시아의 전기공학자 야콥 밀먼(Jacob Millman)이 증명한 정리.