회로이론 예제 3.1번 풀이 방법에 대한 의문 (Example 3.1, calculation result, negative current, absolute value, current value, current direction)

질문 요약

예제 3.1번을 공부하면서 교수님의 풀이와 다른 접근 방법을 고민 중입니다. 계산 결과로 음수 전류 값이 나왔을 때, 그 값을 그대로 사용해도 되는지, 아니면 절댓값을 취해야 하는지 궁금합니다.

답변 요약

전류값이 음수일 경우, 계산 결과의 절댓값을 취해야 합니다. 전류값이 음수일 경우, 전류의 방향은 반대로 흐르는 것입니다.

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회로이론 예제 3.1번 풀이 방법에 대한 의문

이번 포스팅에서는 회로이론의 예제 3.1번 풀이 방법에 대해 설명하고, 계산 중 발생할 수 있는 전류의 음수값 처리에 대해 논의해보겠습니다.

회로이론을 공부하면서 다양한 풀이 방법을 접하게 됩니다. 특히, 전류와 전압의 분배를 계산할 때 다양한 방법이 존재합니다. 이번 포스팅에서는 예제 3.1번을 풀어나가는 다른 접근법과 그 과정에서 생기는 질문에 대해 다루겠습니다.

예제 3.1번 문제 및 풀이

주어진 회로에서 전류 \( I_s \)가 12A임을 알고 있습니다. 문제는 이 전류가 회로 내에서 어떻게 분배되는지 계산하는 것입니다. 먼저, 회로를 구성하는 저항들과 전압원의 값을 통해 각 저항에 걸리는 전압과 전류를 계산해야 합니다.

1. 주어진 전압원이 120V이며, 4옴 저항에 걸리는 전압이 48V라는 사실을 이용합니다.
2. 따라서 나머지 세 개의 저항에 걸리는 총 전압은 \( 120V - 48V = 72V \)가 됩니다.
3. 이제 이 전압을 나머지 저항들에 분배되는 전류를 계산해봅니다.

이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다:

• 4옴 저항에 걸리는 전압 : \( V_4 = 48V \)
• 나머지 저항들에 걸리는 전압 : \( V_{total} = 72V \)

전류가 나누어지는 부분을 \( i_1 \) 및 \( i_2 \)로 나누어 계산해보겠습니다. 전류의 분배는 다음과 같은 연립방정식으로 표현할 수 있습니다:

\[ 72V = 18i_1 + 9i_2 \]

또한, 전체 전류가 \( 12A \)로 주어졌으므로:

\[ i_1 + i_2 = 12 \]

이 두 개의 연립방정식을 풀면:

\[ i_1 = -4A \]

계산 과정에서 전류 \( i_1 \)가 음수값이 나왔습니다. 이제 이 음수값에 대해 어떻게 처리해야 하는지 살펴보겠습니다.

음수 전류값의 의미

전류값이 음수로 나오는 경우, 이는 전류의 방향이 초기 가정과 반대 방향으로 흐르고 있다는 것을 의미합니다. 전류의 방향은 일반적으로 전류가 흐르는 방향을 기준으로 설정되며, 음수값이 나오는 경우에는 이 방향이 반대가 됩니다.

따라서, 계산 결과에서 전류값이 음수인 경우 이를 절댓값으로 취하는 것이 아니라, 전류의 방향이 반대임을 인지하여 회로 해석에 반영해야 합니다.

결론

회로이론에서 전류값이 음수로 나오는 경우, 이는 전류의 방향이 반대임을 의미합니다. 이는 계산의 절댓값을 취해야 하는 것이 아니라, 초기 가정한 전류의 방향을 반대로 설정하여 해석해야 합니다. 따라서, 전류가 음수값을 가지더라도 방향을 반대로 바꾸어 계산을 진행하면 됩니다.

추가적으로, 전류의 방향과 크기를 정확히 이해하는 것이 회로 해석에서 매우 중요합니다. 이를 통해 보다 정확한 회로 해석을 수행할 수 있습니다.

이번 포스팅에서는 예제 3.1번 풀어보면서 발생한 음수 전류값 처리에 대해 이야기해보았습니다. 앞으로도 다양한 회로이론 문제를 통해 더욱 깊이 있는 이해를 돕도록 하겠습니다.

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