[회로이론] 전자회로 직렬과 병렬 구분하는 방법

오늘은 회로이론을 볼 때 가장 필요한 직렬과 병렬에 대해서 하고자 합니다.

지금까지 다른 분들에게 회로이론을 알려드릴 때 회로의 직렬과 병렬 구분하는 부분에서

실수를 하여 엉뚱한 답이 많이 나온 것을 많이 봤습니다.

당연한 현상입니다.

회로에 익숙하지 않으면 충분히 있을 수 있어서 초반에 개념을 확실히 짚고 넘어가야 응용할 수 있습니다.

 

1. 직렬

아래 회로를 보면 저항들은 직렬로 배치되어 있다.

일반적인 회로이론에서 다루는 저항은 부품의 다리가 2개가 있다.

부품의 다리 양쪽을 각각 1번, 2번이라고 치면(이건 임의로 정하는 겁니다.)

지금의 회로는 R1의 2번과 R2의 1번이 연결되어있다.

각각의 다리를 보면 (R1의 2번 - R2의 1번), (R2의 2번 - R3의 1번) 으로 연결된다.

 

 

R1과 R2의 연결을 보면 R1의 1번과 R2의 2번은 바로 연결되지 않고 사이에 R3와 전압원이 있다.

따라서 R1과 R2는 직렬이라고 볼 수 있다.

 

그래서 이 회로는 R1, R2, R3가 직렬이다.

 

뭔가 확 와닿지 않을겁니다.

괜찮습니다. 병렬을 보고 직병렬 회로를 보면 알 수 있습니다.

 

 

2. 병렬

 

아래 회로는 병렬회로다.

자 다시 저항의 양쪽을 각각 1번과 2번이라 정한다.(이건 임의로 정하는 겁니다.)

이번엔 R1의 1번, R2의 1번, R3의 1번이 다 같이 연결되어 있다.

그리고 사실 전압원도 연결되어 있다.

그런데 R1의 2번, R2의 2번, R3의 2번도 연결되어 있다.

직렬회로와 다른 점이 보인다면 성공!!

직렬회로에서는 R1과 R2의 다리가 1개만 연결되어 있었는데 이번엔 다리 2개가 같이 연결되어 있다.

그래서 이 회로는 R1, R2, R3가 병렬연결인 것이다.

회로가 병렬일 때는 R1//R2//R3 이런 식으로 표현한다.

 

 

그리고 부품의 위 아래를 보면 점이 보일 것이다. 이걸 노드(Node) 라고 부른다.

이 Node는 사실 굉장히 중요하다.

왜냐하면 회로 해석에 있어서 이 Node는 중요한 구간이 되기 때문이다.

Node는 부품이 3개 이상 연결되는 부분에 생긴다.

다르게 보면 전류가 분리되는 분류되는 부분이기도 하다.

 

KCL 파트에서 하겠지만 미리 스포하자면

마우스로 써서 좀 그렇지만 감안해주세요!!!!!

A1의 전류가 첫번째 Node를 만난다.

이때 양갈래 길이 나오기에 전류가 양쪽으로 나누어져 흐른다.

즉 A1 = A2 + A3이다.

A3는 또다시 Node를 만난다. 그럼? 또 전류가 양쪽으로 나뉜다.

따라서 A3 = A4 + A5가 된다.

 

전류의 흐름은 호스로 뿌리는 물줄기와 같다고 보면 된다.

호스 중간에 구멍을 뚫으면 거기로 물이 갈라져 삐질삐질 나올 것이다.

구멍이 작으면 물이 작게 나오고 구멍이 크면 물이 크게 나온다.

이때 구멍의 크기는 저항의 크기와.......KCL에서 계속....To be continued

 

 

그럼 이제 직렬과 병렬이 더럽고 난잡하게 연결되어 있는 회로를 보겠다.

 

3. 직병렬회로

 

음 아주 그렇게 난잡하진 않지만 그냥 보고싶지 않은 직병렬회로다.

그럼 이 회로에서 직렬과 병렬을 구분해보겠다.

일단 크게 숲을 보고 나무를 보는 순서로 보자.

 

이렇게 두 묶음이 제일 크게 나뉘어져 있다고 보면 된다.

저 두 묶음 1번과 2번은 직렬이다.

왜냐? 1번과 2번 묶음은 한쪽은 연결되어 있는데 다른쪽은 사이에 전압원이 존재한다.

다리 양쪽이 같이 연결되어 있지 않기 때문에 병렬이 아닌 것이다.

 

지 그럼 2번 묶음의 R5와 R6는 병렬이라는 것을 바로 알 수 있을 것이다. R5//R6

 

그렇다면 1번 묶음을 한번 확대해서 보자.

 이번에도 회로에 익숙해졌다면 R1과 R2는 병렬임을 알 수 있다.

그럼 R3와 R4는???

 

 

R3와 R4는 일단 직렬이다. 다리 양쪽이 동시에 연결되어 있지 않고 사이에 R2와 R1이 있기 때문이다.

 

그런데 R1과 R2, R3, R4는 어떤 관계일까

 

 

R3와 R4와 같이 단순히 직렬로 연결된 저항의 경우 합쳐서 보자.

1k 2개 이므로 2k가 된다. 그리고 이걸 R3&R4로 하겠다.

그러면 우리가 2. 병렬에서 봤던 그 회로가 된 것을 알 수 있다.

즉 R1과 R2, (R3&R4) 이 세 묶음이 병렬인 것이다.

R1 // R2 // (R3+R4) 이렇게 표현할 수 있다!!!

 

자 여기까지 봤으면 너무 쉬운 회로를 가지고 온거 아니야?? 라고 생각하시는 분들도 있을 것이다.

 

그럼 이제 더 악의적으로 꼬아놓은 회로를 보겠다.

다음에

https://tech-factory.tistory.com/entry/%ED%9A%8C%EB%A1%9C%EC%9D%B4%EB%A1%A0-KCL-%ED%82%A4%EB%A5%B4%ED%9E%88%ED%98%B8%ED%94%84%EC%9D%98-%EC%A0%84%EB%A5%98-%EB%B2%95

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