기초회로실험 - 중첩의 정리와 가역정리

중첩의 정리와 가역정리

1. 실험의 목적

중첩의 원리와 가역 정리를 이해하고 이를 실험적으로 확인한다.

2. 실험 준비물

▶ 멀티 미터 (전류측정)
▶ 직류 전원 장치 (DC Power Supply)
▶ 저항

3. 기초 이론

1] 중첩의 정리
다수의 전원을 포함하는 선형 회로망에서 회로내의 임의의 점의 전류 또는 두 점간의 전압은 개개의 전원이 개별적으로 적용될 때 흐르는 전류 또는 두 점간의 전압을 합한 것과 같은데 이것을 중첩의 정리라고 한다.
여기서 전원이 단독으로 존재한다는 것은 다른 전원을 제거 즉, 전압원은 단락, 전류원은 개방한다는 것을 의미한다.

그림 7-1에서 가지 전류 는

과 같이 나타낼 수 있으며, 이것을 다시 중첩의 정리를 적용하면 는 전압원 에 의한 전류 와 전압원 에 의한 전류 의 합으로 나타낼 수 있다.

전압원 에 의한 전류 와 전압우너 에 의한 전류 는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

따라서 합성전류 는 다음과 같다.

2] 가역정리

그림 7-2 와 같이 선형, 쌍방향성, 수동 소자로 된 회로망의 입력단자에 전원을 연결하였을 때, 출력단자에 20mA의 전류가 흐른다고 한다면, 반대로 같은 전원을 그림 7-3과 같이 출력단자에 연결하여도 입력단자에는 같은 전류(20mA)가 흐르게 된다. 이것이 바로 가역정리이다. 이와 같은 회로의 입출력에 대한 가역조건은 수동회로망이 선형(linear)일 때 순방향 입출력비와 역방향 입출력비가 같음을 의미한다.

이와 같이 입력과 출력을 전압과 전류의 관계로 교환할 수 있을 때 이 관계를 전달 저항이라하고, 순방향의 비를 순방향 전달저항 그리고, 역방향의 비를 역방향 전달저항이라고 한다.

4. 실험설계 및 예상

- 중첩의 정리

① 위 그림과 같이 회로를 결선한다.
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