전류 분압기의 출력 전류 계산 방법: 전류 분압기 사용 시 출력 전류를 정확하게 계산하는 방법을 자세히 설명합니다. 초보자를 위한 기본 가이드.
전류 분압기의 출력 전류 계산 방법
전류 분압기(Current Divider)는 전류를 나누기 위해 사용되는 회로입니다. 전류를 여러 갈래로 분배하여 각각의 분지(branch)에서 필요한 전류를 얻을 수 있습니다. 이 글에서는 전류 분압기의 출력 전류를 계산하는 방법에 대해 알아보겠습니다.
기본 원리
전류 분압기는 일반적으로 병렬로 연결된 저항들로 구성되어 있습니다. 이 회로에서 전체 전류(Itotal)는 각 저항을 지나는 전류(In)의 합과 동일합니다. 이를 수식으로 나타내면 아래와 같습니다:
Itotal = I1 + I2 + … + In
저항과 전류의 관계
옴의 법칙에 따르면, 각 저항(Rn)을 지나는 전류는 다음과 같이 구할 수 있습니다:
In = \(\frac{V}{Rn}\)
여기서 V는 저항에 걸리는 전압입니다. 병렬 회로에서는 모든 저항에 동일한 전압이 걸리므로, 이를 이용해 각 저항을 지나는 전류를 계산할 수 있습니다.
전류 분배 법칙
병렬 회로에서 각 저항을 지나는 전류는 저항의 크기에 반비례합니다. 이를 고려하여 전류 분배 법칙을 수식으로 나타내면 다음과 같습니다:
In = Itotal * \(\frac{Req}{Rn}\)
여기서 Req는 등가 저항을 나타내며, 병렬 회로에서의 등가 저항은 아래와 같이 계산합니다:
- \(\frac{1}{Req} = \frac{1}{R1} + \frac{1}{R2} + … + \frac{1}{Rn}\)
예제 계산
예를 들어, 두 저항 R1 = 4Ω와 R2 = 6Ω이 병렬로 연결된 회로에서 전체 전류 Itotal이 3A일 때, 각 저항을 지나는 전류를 계산해 보겠습니다.
우선 병렬 저항의 등가 저항 Req를 구합니다:
\(\frac{1}{Req} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} = \frac{3 + 2}{12} = \frac{5}{12}\)
따라서, Req = \(\frac{12}{5}\) = 2.4Ω
다음으로, 각 저항을 지나는 전류를 구합니다:
I1 = Itotal * \(\frac{Req}{R1}\) = 3A * \(\frac{2.4}{4}\) = 1.8A
I2 = Itotal * \(\frac{Req}{R2}\) = 3A * \(\frac{2.4}{6}\) = 1.2A
따라서, R1을 지나는 전류는 1.8A, R2을 지나는 전류는 1.2A입니다.
결론
전류 분압기 회로에서 출력 전류를 계산하는 방법은 각 저항의 크기와 병렬 회로 등가 저항을 이용하면 됩니다. 이러한 계산을 통해 복잡한 회로에서 각 부분에 필요한 전류를 정확하게 분배할 수 있습니다.
