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Week 5
전기전자개론
기계시스템디자인공학과 김정한 www.senslab.co.kr 전기전자개론 1
Week 5
회로망해석 - 망전류법
독립변수로 망전류(Mesh Current) 를 사용하고, KVL 을 적용한다.
방정식의 수는 망의 수와 일치한다.
KVL에 의해 폐회로 상에서 걸리는 전압의 합이 0 이어야 한다.
망전류(Mesh Current)를 계산한 후 모든 분기 전류및 전압은 망전류로부터 구할 수 있다.
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2
Week 5
망전류법의 적용 및 절차
• 각 망의 전류를 일관성 있게 정의한다.
미지의 망전류는 시계방향으로 정의한다- 미지의 망전류는 시계방향으로 정의한다
- 기지의 망전류(전류원이 존재할 때)는 주어진 방향으로
• 미지의 망전류를 포함하는 각 망에 KVL을 적용하고, 각 전압을 하나 또는 그 이상의 망 전류의 합으로 나타낸다.
• 미지수의 개수 만큼 연립 방정식을 세운 후, 해를 구한다.
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Week 5
노드 전압법 vs. 망전류법
노드전압법 망전류법노드전압법 망전류법
독립변수 노드전압 망전류
방정식 유도 KCL KVL
방정식 개수 노드개수-1-전압원개수
망개수- 전류원개수
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개수 수
※ 실제 문제를 풀 때는 미지수의 개수 만큼 방정식을 세워야 한다.
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Week 5
망전류법 기본예제
R3
R2Vs
SOURCE VOLTAGE
R4
R1
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중첩의 원리를 이용하여 전압을 계산
Week 5
예제 3.7
1V
R1
R4
R3
10V
9V
R2
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Week 5
예제 3.8
6VR212V
R3R1
R4
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Week 5
연습문제
3126
xv 를 구하라 를 구하라xI
15V24V 6xI
5
15V60
6 xv
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Week 5
예제 3.9
R4
R1
Vs2 R2
Vs1
R3
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R5
Week 5
연습문제
R3에 흐르는 전류를 구하여라(Voltage Div.를 이용한 결과와 비교)
R5
R2
Vs1
R1
R3
R4
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kRkRkRkRkRVVs 5,8,1,7,4,12 543211
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Week 5
전류원을 가진 망해석
Step 1: 각 망의 전류를 일관성 있게 정의한다.
- 미지의 망전류는 시계방향으로 정의미지의 망전류는 시계방향으로 정의
- 기지의 망전류(전류원이 존재할 때)는 주어진 방향으로
Step 2: n개의 망과 m개의 전류원을 갖는 회로에는 (n-m)개의 독립된 방정식이 존재한다. 미지의 망전류는 (n-m)개의 독립변수이다. 전류원의 존재는 독립변수의 개수를 감소시킨다.
Step 3: 미지의 망전류를 포함하는 각 망에 KVL을 적용하고, 각 전압을 하나 또는 그 이상의 망 전류의 합으로 나타낸다.
기계시스템디자인공학과 김정한 www.senslab.co.kr 전기전자개론 11
압을 하나 또는 그 이상의 망 전류의 합으로 나타낸다.
Step 4: (n-m)개의 미지수를 갖는 연립 방정식의 해를 구한다.
Week 5
예제 3.10
전류원을 가진 망의 해석 1
VsR2Is
R4
R3R1
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Week 5
예제 3.11
전류원을 가진 망의 해석 2
Vs(t) Is(t)R3
R1 R2
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Week 5
종속 소스를 갖는 회로의 해석
bi
VRbRs Rc
BibIs
1v 2v
bi1
2
v
v 를 구해보자
)11
(1bs
s RRvi 02
cb R
vi
sb
ss
sb
bsb RR
Ri
RR
Rii
/1/1
/1
oV 1
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Constraint equation: 회로상의 전압 혹은 전류와 종속 소스를 연결 시켜주는 방정식
sbsb
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Week 5
연습문제
종속 소스를 갖는 회로의 해석
0.5A
R3
R2R1xv v 3v
32vvx
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Week 5
예제 3.13
종속 소스를 갖는 망의 해석
R3
R4R1
v1
SOURCE VOLTAGE
R5R2
VVx 2
V
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Week 5
단원 종합문제
다음의 회로에서, 부하 RL에서 소모되는 전력을 구하여라.
Is
R2
R1
RvVs
R3 RL
부하
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Week 5
단원 종합문제
다음의 회로를 망전류법으로 풀어보자
2A
3V
4 4
56
5V
8
2
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Week 5
단원 종합문제
다음의 회로를 노드 전압법으로 풀어보자
2A
3V
4 4
56
5V
8
2
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Week 5
R1
단원 종합문제
1RV
R1
R4
R2
R3Vs1
1RVVA
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11
Week 5
단원 종합문제
SgRRkRRVV ms 2.0,440,330,2.1,50,6.5 4321
R2Vs
R4
R3R1
xv xmvg
기계시스템디자인공학과 김정한 www.senslab.co.kr 전기전자개론 21
Week 5
노드전압법 및 망전류법에 대한 고찰
Node 전압법은 기본적으로 KCL을 적용하므로, 노드의 전압이 미지수이다 따라서 전류원만 있을 때 사드의 전압이 미지수이다. 따라서 전류원만 있을 때 사용하기 편하다.
망전류법은 기본적으로 KVL을 적용하므로, 망전류가 미지수이다. 따라서 전압원만 있을 때 사용하기 편하다.
전압원, 전류원이 섞여있을 때는 상황에 따라 적절
기계시스템디자인공학과 김정한 www.senslab.co.kr 전기전자개론 22
전압원 전류원이 섞여있을 때 상황에 따라 적절한 방법을 선택하라.
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Week 5
중첩의 원리
N개의 소스를 포함하는 선형회로에서, 각 분기 전압(또는 분기 전류)은 한 소스를 제외한 다른 모든 소스를 0 으로 놓아 그 소스만을 포함하는 회로의 해를 구하여 얻으로 놓아 그 소스만을 포함하는 회로의 해를 구하여 얻게 되는 N개의 전압(또는 전류)의 합에 해당한다.
V2
R
V1V1
R R
V2
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Week 5
예제 3.14
중첩의 원리R2R1 R1 R2 R2R1
Vs
Is
R3 Vs R3 R3
Is
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Week 5
예제 3.15
중첩의 원리를 이용하여 R에 걸리는 전압을 구하여라
RbR
Rg
RbVg
R
Rg
R
RgIb
RbIb
Vg
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