1. 오움의 법칙에 따르면

오움의 법칙 공식

저항 (R)이 일정할 때, 오움의 법칙 (I = U/R)에 따라 이를 U = IR로 재배열할 수 있습니다. 따라서 전류 (I)의 변화와 저항 (R)의 값을 알고 있다면 이 공식을 사용하여 전압 (U)을 찾을 수 있습니다. 예를 들어, 저항 R = 5Ω이고, 전류가 1A에서 2A로 변한다고 가정하면, 전류 I = 1A일 때, 전압 U1 = IR = 1A × 5Ω = 5V; 전류 I = 2A일 때, 전압 U2 = 2A × 5Ω = 10V입니다.

실험 탐구 상황

"전류와 전압 간의 관계"를 탐구하는 실험에서, 회로에 연결된 슬라이더 포텐셔미터의 저항을 변화시켜 전류를 변경하고 동시에 해당 전압 값을 측정합니다. 시간이나 다른 변수에 따른 전류 변화 데이터가 있고 회로 내의 저항 값 (예: 고정 저항의 저항)을 알 경우, U=IR을 사용하여 해당 전압 값을 계산할 수 있습니다. 또한 이러한 실험에서는 종종 먼저 다양한 전압 값을 설정하고, 그에 따른 전류를 측정한 후, 측정 결과를 바탕으로 I−U 그래프를 작성하는 경우가 많습니다. 반대로, 전류의 변화가 알려져 있다면, 이 그래프의 기울기 (기울기는 1/R과 같습니다)와 전류 값을 이용하여 전압 값을 얻을 수도 있습니다. 예를 들어, 그래프에서 특정 시점의 전류 I를 얻고, 저항 R=k1 (k는 그래프의 기울기)인 경우, 전압 U=IR입니다.

II. 회로에서 분석하기

직렬 회로

직렬 회로에서, 소스 전압 Utotal은 각 부분의 전압 합과 같습니다, 즉, Utotal=U1+U2+⋯+Un. 회로 내 다른 구성 요소들의 전압 변화 (분석 중인 전압에 해당하는 구성 요소를 제외한)와 소스 전압을 알고 있다면, 원하는 구성 요소의 전압을 찾을 수 있습니다. 예를 들어, 저항 R1과 R2가 있는 직렬 회로에서, 소스 전압 Utotal=10V이고, R1의 전압 U1이 3V에서 4V로 전류 변화에 따라 변한다면, U2=Utotal−U1에 따라, U1=3V일 때, U2=10V−3V=7V; U1=4V일 때, U2=10V−4V=6V입니다.

병렬 회로

병렬 회로에서, 각 가지의 양 끝단 전압은 동일하며, 이는 전원 전압과 같습니다, 즉, U=U1=U2=⋯=Un. 전원 전압이나 특정 가지의 전압을 알 경우, 전류가 어떻게 변하든 다른 가지의 전압은 이 값과 같습니다. 예를 들어, 전원 전압이 6V인 병렬 회로에서, 가지 내의 전류가 어떻게 변하든 각 가지의 전압은 6V로 유지됩니다.