시리즈:공돌이 양성 프로젝트/전자공학/회로이론

계산기 (토론 | 기여)님의 2015년 10월 15일 (목) 01:01 판 (→‎관련 학문)

어떤 전자/전기회로에 대한것을 해석하는 것에 관한 기초 내용입니다.

기본

단위

  • 전자기학에서는 SI 단위를 사용합니다.
  • 전류는 +극에서 -극으로 이동하지만, 전자는 -극에서 +극으로 이동합니다. 이것은 전류를 먼저 정의한 다음, 나중에 전자가 발견되어서 그렇습니다. 잘못된 첫 출발 이제와서 바꾸자니 대혼란이 일어날거 같아서 어쩔 수 없이 그냥 쓰고 있습니다.

관련 학문

단순한 전원-저항 회로면 사칙연산으로도 가능하지만, 캐패시터, 인덕터(코일)이 들어가면 미적분은 필수요소가 됩니다. 더 복잡한 회로는 라플라스 변환, 푸리에 변환도 필요합니다 수포자에게 힘들다.

아래의 문서들을 참고하면 좋습니다.

기본이론

  • 전류는 전하가 단위시간당 흐른 양을 의미합니다.
    • 수식으로 표현하자면 [math]\displaystyle{ i = dq/dt }[/math] 입니다. 단위는 A (암페어)
  • 전압은 두 지점간의 전위차 (Electric potential difference)를 의미합니다. 단위는 V (볼트)
    • [math]\displaystyle{ v_{ab} = \frac{dw}{dq} }[/math]
  • 전력은 단위시간당 에너지를 흡수/사용하는 양을 의미합니다. 단위는 W(와트)
    • 전력 [math]\displaystyle{ p = \frac{dw}{dt} }[/math]로 표현가능합니다 (w는 에너지(J, 줄), t는 시간(초)을 의미합니다)
    • [math]\displaystyle{ p = \frac{dw}{dt} = \frac{dw}{dq} \centerdot \frac{dq}{dt} = vi }[/math]
    • 위 식으로부터, 전력 = 전압*전류가 성립합니다.
  • 저항은 전하의 흐름 (전류) 를 방해하는 성질을 가지고 있습니다. R (Resistance)로 표시하며 단위는 Ω(ohm, 옴)으로 표시합니다.
    • 이 저항값은 단면적(m2), 길이(m), 비저항에 관계되어 있습니다.
    • [math]\displaystyle{ R = \rho\frac{l}{A} }[/math]로 표현됩니다. [math]\displaystyle{ \rho }[/math]값은 전기 저항 문서를 참고 하시기 바랍니다.

노드, 루프

DC 회로

공급되는 전류가 일정한 경우를 다루는 내용입니다.

  • 건전지(1.5V, 9V), USB 전원 (5V) 등등이 해당됩니다.

AC 회로

공급되는 전류가 일정한 주기로 변화할 때를 다루는 내용입니다.

  • 가정용 전기 (220V 60Hz) , 산업용 전기 (3상 380V) 등이 해당됩니다.

고급 해석

어떤 회로를 분석하기 위해서 라플라스 변환이나 푸리에 급수, 푸리에 변환이 필요한 경우가 있습니다. 해당 문서를 참고하시기 바랍니다.