개념 한 쪽
전기기능장 직류회로 — 전원의 성질과 도전율·축전지 연결
직류회로에서는 전원이 어떤 성질을 가지는지, 도체가 전류를 얼마나 잘 흘리는지, 전지를 어떻게 연결하는지가 문제를 가른다. 이 카드는 전원과 재료의 성질을 중심으로 정리하고, 저항 접속 계산은 옴의 법칙 카드와 나누어 본다.
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뜻
도전율은 전류가 잘 흐르는 정도를 나타내는 값으로 비저항의 역수이다. 따라서 비저항이 작은 재료일수록 도전율이 크며, 도전율이 큰 것부터 나열하라는 문제는 비저항이 작은 것부터 나열하는 것과 같다.
이상적인 전압원은 부하가 변해도 단자 전압을 일정하게 유지해야 하므로 내부저항이 0이어야 한다. 반대로 이상적인 전류원은 부하가 변해도 전류를 일정하게 유지해야 하므로 내부저항이 무한대이어야 한다. 정전압 전원장치도 부하 변화에 관계없이 전압을 유지하는 것이 이상적인 조건이므로 내부저항이 0인 쪽을 고른다.
같은 규격의 축전지 두 개를 병렬로 연결하면 전압은 그대로 유지되고 용량은 두 배가 된다. 직렬 연결이 전압을 높이는 것과 구별되는 점이다.
기전력이나 열전대의 기전력을 가장 정확하게 측정할 때는 전위차계를 쓴다. 영위법으로 측정 전류가 흐르지 않게 하여 전원의 내부저항 영향을 없애고 기전력 자체를 재는 방식이다.
저항을 병렬로 이어 붙이는 계산에서는 개수가 늘수록 합성저항이 작아진다. 같은 100Ω 저항을 병렬로 무한히 연결하면 합성저항은 0Ω에 수렴한다.
예제
선지 판단은 도전율을 비저항의 역수로 읽어 비저항이 작은 순서를 고르는지, 이상적인 전압원의 내부저항을 0, 전류원의 내부저항을 무한대로 구별하는지, 축전지를 병렬로 연결하면 전압은 그대로이고 용량만 두 배가 된다고 판단하는지, 기전력의 정밀 측정에 전위차계를 고르는지에서 갈린다. 저항을 무한히 병렬 연결한 합성저항을 묻는 선지는 0Ω 쪽을 고른다.
자주 묻는 물음
- 도전율과 비저항은 어떤 관계인가요?
- 도전율은 비저항의 역수입니다. 따라서 비저항이 작은 재료일수록 도전율이 크며, 도전율이 큰 순서로 나열하는 문제는 비저항이 작은 순서로 나열하는 것과 같습니다.
- 축전지를 병렬로 연결하면 전압과 용량은 어떻게 되나요?
- 같은 규격의 축전지 두 개를 병렬로 연결하면 전압은 그대로 유지되고 용량은 두 배가 됩니다. 전압을 높이는 것은 직렬 연결이므로 두 연결을 구별해야 합니다.
- 기전력을 가장 정확하게 측정하는 방법은 무엇인가요?
- 전위차계를 사용합니다. 영위법으로 측정할 때 전류가 흐르지 않게 하여 전원의 내부저항 영향을 없애고 기전력 자체를 측정합니다.
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