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실험 7. 중첩의 정리
1. 실험 장비 ① 디지털 멀티미터 ② 저항( ) ③ 프로브팁, 악어입 클립 ④ 직류 전원 장치 ⑤ 연결선 ⑥ 브레드보드 2. 실험 내용 및 방법 복잡한 회로를 쉽게 해석하는 데 여러 가지의 방법들이 있다. 이 중 여러 가지의 방법들이 있다. 이 중 여러 개의 독립 전원이 있고 소자들이 저항과 인덕터, 커패시터 등과 같은 선형소자인 경우 중첩의 정리를 사용하면 회로의 전류나 전압을 쉽게 구할 수 있다. “여러 개의 독립 전원이 있는 선형 회로(선 형소자를 사용한 회로)에서 임의의 소자나 회로에 흐르는 전류나 전압은 독립 전원이 각각 인가되었을 때의 전류나 전압의 합과 같다.” 이것을 중첩의 정리라고 한다. 중첩의 정리를 회로 해석에 적용할 때 유의할 사항은 동작하지 않는다고 가정하는 전압원은 공급 전류가 “0”이 되도록 단락되었다고 가정하 고, 동작하지 않는다고 가정하는 전류원은 공급 전류가 “0”이 되도록 개방되었다고 가정한다. 예를 들 어, 그림1과 같은 회로에서 에 흐르는 전류 를 중첩의 정리를 이용하여 구하여 보자. 먼저 전압원

만 인가된다고 가정할 때는 그림 2와 같이 전압원 가 단락되었다고 가정하고 을 구하면 된다.
이를 식으로 표현하면 다음과 같다.


다음으로 만 인가된다고 가정할 때는 그림 3과 같이 전압원 이 단락되었다고 가정하고 전류 를 구한다. 즉, 에 흐르는 전류는


이며, 는 전류 분배에 의해


가 된다. 따라서 두 개의 전원 과 가 동시에 작동하는 경우에는 중첩의 정리에 따라 가 된다.

그림 1 중첩의 원리

그림 2 만 인가된 경우의 회로

그림 3 만 인가된 경우의 회로
실험방법 ① 각각의 저항( )의 값들을 측정한다. ② 브레드보드에 저항과 연결도선을 준비한다. 이때 로 설정한다. ③ 직류 전원 장치의 전압은 모두 로 맞춘다. ④ 그림2와 같이 회로를 구성한다. 이때 전압원 과 저항 은 서로 직렬로 연결하며, 는 서로 병렬로 연결한다. 의 저항과 저항 은 서로 직렬로 연결한다. (그림 4 참고) ⑤ ④의 회로에서 저항 에 흐르는 전류 를 디지털 멀티미터를 이용하여 측정한다. ⑥ ④의 회로에서 저항 에 흐르는 전류 를 중첩의 정리를 이용하여 계산한다. ⑦ 그림3과 같이 회로를 구성한다. 이때 전압원 …(생략)
 

      
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