전위, 전위차, 전압강하

오늘은 전위와 전위차, 전압강하 에 대하여 알아 보도록 하겠다.

 

1. 전위, 전위차

아래 그림을 보면서 전위를 이해해 보자.

위 회로를 보면 1[V]의 전압을 가진 전원단자 3개가 직렬연결되어있다. 단자 1을 기준으로 전압을 살펴 보자.

1을 0[V]라 하자. 단자 2의 전압은 1[V], 단자 3의 전압은 2[V], 단자 4의 전압은 3[V]라 할 수 있겠다.

이와같이 기준단자 1과 비교하여 나타낸 각 단자의 전압을 전위(electric potential)라고 한다. 

기준단자에서 어떠한 단자의 위치값을 전위(electric potential)라고도 볼 수 있겠다.

<전위와 전위차의 이해를 위한 회로>

전위차에 대해 알아 보겠다.

전위란 기준단자와 비교하여 나타낸 전압 이었다. 그런데 전위차란 무엇일까?

전위의 차이를 전위차 라고 한다.

*그럼 위 회로에서 단자 4와 단자2 사이의 전위차를 구해보자.

<단자 4와 2의 전위차>

단자 4의 전위는 3[V] ,단자 2의 전위는 1[V] 이 두 단자의 전위차는 2[V]이다.

전위는 기준에 대한 값, 전위차는 서로다른 전위의 차이값 라고 말할 수 있겠다.

그럼 이제 전위와 전위차가 어떤것인지 감이 잡히나?

 

2. 전압강하

아래 회로를 통해 전압강하에 이해해 보자.

회로를 살펴보면 전원전압은 30[V], 저항10[Ω], 20[Ω]이 직렬연결 되어있다.

전압강하란 부하 사이의 있는 단자의 전위차라고 한다.

 

*전류는 I = V/R = 30/30= 1[A]이다.

 

* 단자1의 전위(전압)= V1=0[V]=> 전류는 전위가 높은 곳인(+)에서 낮은 곳인(-)로 흐른다. 

                                             단자 1은 전위가 낮은곳인(-)와 연결되어 있어 전위가 0이다.

 

*단자 2의 전위(전압)= V2=20[V]=> 전원전압인 30[V]가 저항 10[Ω]에 부딪히면서 전압인 10[V]가 잃게 된다.                                                             그래서 전위가 20이 된다.     

   

*단자 3의 전위(전압)= V3=30[V]=>전류는 전위가 높은 곳인(+)에서 낮은 곳인(-)로 흐른다.

                                              단자 3은 전위가 높은곳인(+)와 연결되어 있어 전위가 30이다.

 

 

저항 10[Ω]에 걸리는 전압강하는? 단자 3과 2의 전위차 임으로 V32= 30-20 =10[V]가 된다.

저항 20[Ω]에 걸리는 전압강하는? 단자 2과 1의 전위차 임으로V21= 20-0 = 20[V]가 된다.

 

어 그럼 여기서 뭔가 알 수 있는 것이 있다. 전압강하가 저항의 걸리는 전압이랑 같다는 것이다.

즉, 전압강하를 부하사이의 있는 단자의 전위차라고 생각해도 되고, 저항(부하)에 걸리는 전압을 전압강하라고 할 수 있다.

 

다음 시간에는 브리지 회로에 대해 배우도록 하겠다. 그럼 오늘도 수고했다.