키르히호프 법칙(KCL 전류 법칙, KVL 전압 법칙)
안녕하세요 오늘은 키르히호프의 법칙에 대해서 알아보려고 합니다. 전자, 전기를 전공하신 분이라면 많이들 접해 봤을 용어일테데요 실제 업무에도 가장 기초가 되는 법칙이기도한 중요한 법칙이니 한번 다뤄 보겠습니다.
키르히호프의 제 1법칙인 전류 법칙은 회로상의 한 교차점으로 들어오는 전류의 합은 나가는 전류의 합과 같다는 내용으로, 전하가 소멸도, 생성도 되지 않는다는 전하량의 보전 법칙의 또 다른 표현식입니다. 즉, 위 그림을 아래와 같이 공식으로 표현할 수 있습니다.
키르히호프의 전류 법칙은 복잡한 전기 회로에서 전류의 분배를 이해하고 전류의 흐름을 예측하는 데 사용됩니다. 이 법칙은 회로 해석 및 설계에서 중요한 도구로 활용되며, 다양한 전기 및 전자 공학 응용 분야에서 적용됩니다.
키르히호프의 전압 법칙을 이해하기 위해서는 먼저 폐회로에 대해서 이해가 필요합니다. 폐회로란 전자가 한 점에서 출발하여 회로망을 따라 이동하여 원래의 출발점으로 되돌아 오는 경로를 뜻합니다. 키르히호프의 전압법칙은, 폐로 주위에서 전위 상승과 전위 하강의 대수적 합은 0이라는 법칙입니다. 즉 공급되는 E1의 전압과 V1,V2,V3의 합은 같다는 뜻이고 이는 아래와 같이 표현할 수 있습니다.
우리는 이러한 키르히호픠 전압 법칙을 이용해서 미지의 전압의 값을 알아낼 수 있습니다. 아래의 예제를 한번 보겠습니다.
인가되는 전압과 각 단에 걸리는 전압 V1,V2를 알고 있을 경우 우리는 키르히호프의 전압 벅칠에 의해서 V3의 값을 구할 수 있습니다.
위 와 같이 키르히호프의 전압 벅칙을 통해서 V3은 4V전압이 걸린다는 것을 알 수 있었습니다.
전자 관련 분야나 혹은 전기 분야에 종사하시는 분들에게는 키르히호프의 전압, 전류 법칙은 매우 중요한 법칙이므로 꼭 알아둬야 할 정의입니다.