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회로이론회로이론Ch1 기본적인 전기회로 개념
김 영 석
충북대학교 전자정보대학
2015.3.1
E il ki @ b kEmail: [email protected]
Ch1-1전자정보대학 김영석
회로 이론
기본 선형 회로에 대한 해석 및 설계를 다룸기본 선형 회로에 대한 해석 및 설계를 다룸
Ch1-2전자정보대학 김영석
전기(전자) 회로
전기회로는 전기적 소자(요소) 들의 상호 연결이다전기회로는 전기적 소자(요소) 들의 상호 연결이다
마디(node)의 개념
a b2 TERMINALS COMPONENT
characterized by theh h d
NODEcurrent through it andthe voltage differencebetween terminals
NODE
L전형적인선형회로1R
2R+
Ov+-
CSv −
O
Ch1-3전자정보대학 김영석
저왜율 전력 증폭기
Ch 1 기본적인 전기 회로 개념: 학습 목표
단위 계: SI 표준 접두사단위 계: SI 표준, 접두사
기본 량: 전하(charge), 전류(current), 전압 (voltage),
전력과 에너지 (power and energy)전력과 에너지 (power and energy)
회로 소자 (Circuit Elements): 능동/수동 (Active and Passive) 소자
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1.1 단위계: SI
International System of Units (SI)International System of Units (SI)
각자 독립적인 7개의 기본 단위
Ch1-5전자정보대학 김영석
SI 접두사(Prefixes)
Ch1-6전자정보대학 김영석
1.2 기본적인 양: 전류
전류( t): 전하의 시간 변화율전류(current): 전하의 시간 변화율
기본 단위: 암페어(A: ampere)
1ampere = 1coulomb/sec1ampere 1coulomb/sec
∫ ∞−==t
dxxitqordt
tdqti )1.1( )()( )()(
교류(ac: alternating current)
직류(dc: direct current)
Ch1-7전자정보대학 김영석
직류(dc: direct current)
1.2 기본적인 양: 전압
전압( lt ) 기전력( l t ti f ) 전위( t ti l)전압(voltage) or 기전력(electromotive force) or 전위(potentional)
에너지와 전하의 미분율
기본 단위: 볼트(V: volt)(1.2)
dqdwv =
기본 단위 볼트(V volt)
1volt = 1joule/coulomb
(1joule = 1newton*meter)
dq
VV 2= VVAB 2=
VV 5 VV 5
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VVAB 5−= VVBA 5=
1.2 기본적인 양: 에너지 흡수/공급
손전등 회로손전등 회로
배터리는 에너지를 공급하고 전등은 에너지를 흡수
전등에서는 전기에너지가 빛/열에너지, 배터리에서는 화학에너지가 전기에너지전등에서는 전기에너지가 빛/열에너지, 배터리에서는 화학에너지가 전기에너지로 변환
오른쪽의 소자는 에너지를 흡수, 왼쪽 전원은 에너지를 공급오른쪽의 소자는 에너지를 흡수 왼쪽 전원은 에너지를 공급
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1.2 기본적인 양: 전력
전력( )전력(power)
에너지의 시간 변화율
기본 단위: 와트(W: watt) (1.3)
dtdw
dtdq
dqdwivp ==•=
기본 단위 와트(W watt)
1walt = 1joule/second = 1 volt*ampere
1 [A]의전류는매초 1 쿨롱[C]의전하를이동한다.
볼트(VOLT)는전하가갖는에너지의크기이다 1 [C]의전하가두점사이를이동시 J
전류: A=C/s볼트(VOLT)는전하가갖는에너지의크기이다. 1 [C]의전하가두점사이를이동시1 [J]의에너지를얻으면두점은 1[V]의전압차를갖는다고한다.
1 [V]의전위차를거슬러서 1[A]의전류를흘리려면 1[W]의전력이필요하다 AVW ×=
CJV =
전력:
전압:
옴(OHM)은 전하의흐름에대한저항의크기이다.만약 1[A]의전류를흘리기위해 1[V]의기전력이필요하다면 1[Ohm]의저항이있다고한다.
1 [V]의전위차를거슬러서 1[A]의전류를흘리려면 1[W]의전력이필요하다. AVW ×=전력:
저항:만약 1[A]의전류를흘리기위해 1[V]의기전력이필 하다면 1[Ohm]의저항이있다 한다.
AV
=Ω
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예제 1.2
Q: 다음 소자는 에너지 흡수 혹은 공급?Q: 다음 소자는 에너지 흡수 혹은 공급?
A:
(a) P=(2V)(-4A)=-8W 공급(a) P (2V)( 4A) 8W 공급
(b) P=(2V)(-2A)=-4W 공급
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예제EXAMPLEEXAMPLE캠코더배터리의저장용량이 7.2V 에서 2700mAHr 이다. 총전하와저장된에너지를구하라.
CHARGE2700mAHr 는그 배터리가 1시간동안연속적으로2700mA 를흘릴수있다는나타낸다. 따라서,
13600102700 3 HrHrs
SCQ ××⎥⎦⎤
⎢⎣⎡×= −
][1072.9 3 CHrS
×=
⎦⎣
TOTAL ENERGY STORED전하는 7.2V 전위차를통해서이동하므로
J ⎤⎡
][10998.6
][2.71072.9][
4
3
J
JCJVCQW
×=
××=⎥⎦⎤
⎢⎣⎡×=
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1.3 회로소자: 독립전원
능동( ti ) 소자: 에너지를 발생 전지(전원) 발전기 트랜지스터능동(active) 소자: 에너지를 발생. 전지(전원), 발전기, 트랜지스터
수동(passive) 소자: 에너지 생성하지 못함. 저항, 커패시터, 인덕터
독립전원: 능동소자
독립전압원(independent voltage source): 단자에 흐르는 전류에 상관없이 항상 일정 전압을 유지하는 2단자 소자
독립전류원(independent current source): 단자에 걸린 전압에 상관없이독립전류원(independent current source): 단자에 걸린 전압에 상관없이항상 일정한 전류를 유지하는 2단자 소자
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1.3 회로소자: 종속전원
( ) VCVS( lt t ll d lt s )(a) VCVS(voltage-controlled voltage source)
(b) CCVS(current-controlled voltage source)
(c) VCCS(voltage-controlled current source)(c) VCCS(voltage controlled current source)
(b) CCCS(current-controlled current source)
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예제 1.5
Q: 출력 전압(전류)?Q: 출력 전압(전류)?
A:
(a) Vo = 20 (2V) = 40V(a) Vo 2 (2V) 4 V
(b) Io = 50 (1mA) = 50mA
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