회로이론_CH2_1

이상윤·2022년 3월 15일
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회로이론

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Unit(단위)


위 사진은 국제 단위계 (SI)의 7개 기본단위이다.


단위에 위와 같은 SI Prefixes를 붙여 단위를 표현한다.

Units in Electric Circuits (전기 회로에서의 단위)

1. Length [m] : 길이
2. Weight [kg] : 무게
3. Charge [C] : 전하량 (Coulomb)
4. Force [N] : 힘 (Newton)
5. Energy [J] : 일 (Joule)
	-> 1[J] = 1[N*m]
6. Current [A] : 전류 (Ampere)
	-> 1[A] = 1[C/s]
7. Voltage [V] : 전압 (Volt)
	-> 1[V] = 1[J/C]
8. Power [W] : 파워 (Watt)
	-> 1[W] = 1[J/s]

Charge Conservation (전하량 보존)

전하의 2가지 종류
	1. 양전하 (proton)
    2. 음전하, 전자 (electron)

전하량 보존
	- 전하들이 circuit(회로)의 서로 다른 부분에서 움직이더라도
      전하의 총량은 시간이 지나도 변하지 않는다.

Charge in motion = Current
	- 전하가 움직이는 것이 곧 전류이다.

Charge 와 Current

Charge를 표기할 때 2가지 표기가 있음
	1. Q (대문자) : constant charge
	2. q (소문자) : time-varying charge (시간에 따라 변함)

Electric current
	- Time rate of change of charge in the charge movment.
    - 즉, 단위 시간당 전하량의 변화 값 = 전류 이다.

양전하가 움직이는 방향이 곧 전류의 방향이다.
	- 실제로는 양전하가 아닌 전자가 움직이는 것임
	- 즉, 전자가 움직이는 방향의 반대방향이 전류의 방향이다.

Voltage

voltage = potential difference(위치 에너지 차이)
	- 주로 폭포에 비유를 많이 한다.

voltage(전압) 이란 element를 통해 전하를 움직이게 하는 "힘" 이다.

voltage의 단위는 1[V] = 1[J/C]이다.
	- 즉, 단위 전하당 할 수 있는 일의 양 이다.

다음과 같은 회로가 있을 때, v6 < 0 이라면, 오른편의 potential이 더 높다.
  • Absorbing and Delivering Energies
    - Element의 관점에서 에너지를 흡수하는지 방출하는지 구분한다.

(a)의 상황에서는 전하들이 높은 곳에서 낮은 곳으로 떨어지는 중이다.
다시 말해 전하들이 에너지를 잃는 중이고
이는 Element 관점에서 보았을 때, 에너지를 흡수 하는 것이다. => Absorbing 

(b)의 상황도 (a)의 상황과 방향만 다를 뿐 동일한 상황이다. => Absorbing 

(c)의 상황에서는 전하들이 낮은 곳에서 높은 곳으로 올라가는 중이다.
다시 말해 전하들이 에너지를 얻는 중이다.
이는 Element 관점에서 보았을 때, 에너지를 (전하들에게) 전달, 방출 하는 것이다. => Delivering

(d)의 상황도 (c)의 상황과 방향만 다를 뿐 동일한 상황이다. => Delivering

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