직렬 저항 설명

시리즈 회로에서의 저항은 각 저항이 끝을 맞대어 연결되어 전류가 각 저항을 통과하는 구조를 말합니다. 이 구성에서는 회로의 총 저항(R)은 개별 저항들의 합이며, 이를 등가 저항이라고도 합니다.

시리즈 회로에서의 총 R을 계산하려면 각 저항의 개별 저항 값을 더합니다. 시리즈 연결에서의 등가 저항을 계산하는 공식은 Rtotal = R1 + R2 + R3 + ...입니다. 여기서 R1, R2, R3 등은 회로 내의 각 저항의 개별 저항 값을 나타냅니다.

오옴의 법칙은 시리즈 회로에도 적용되며, 각 저항을 통과하는 전류는 동일하지만, 각 저항에 걸리는 전압은 그 저항 값에 비례합니다. 시리즈로 연결된 저항들 전체에 걸리는 전압은 각 저항에 걸리는 전압 강하의 합과 같습니다.

시리즈 회로에서의 총 R은 각 저항의 R의 누적 효과로 인해 회로 내의 어떤 개별 저항의 저항보다 항상 큽니다.

반면, 저항들이 병렬로 연결되면 병렬 회로가 됩니다. 병렬 회로의 등가 R은 시리즈 연결과 다르게 계산됩니다. 개별 저항 값을 더하는 대신, 각 R의 역수를 더하고, 결과값을 역으로 하여 등가 저항을 얻습니다.

시리즈-병렬 회로의 R

저항을 시리즈로 배치하면, 그들의 오믹 값이 산술적으로 더해져 총 (또는 순) R을 얻습니다.

우리는 동일한 오믹 값을 가진 저항들을 병렬로 연결된 시리즈 네트워크 또는 시리즈로 연결된 병렬 네트워크 집합으로 연결할 수 있습니다. 이러한 작업을 수행하면, 단일 병렬 저항의 전력 처리 용량보다 훨씬 큰 총 전력 처리 용량을 가진 시리즈-병렬 네트워크를 얻을 수 있습니다.

그림 4-14. 세 개의 저항이 시리즈로 연결됨.

때때로, 시리즈-병렬 네트워크에서 조합 회로의 총 단일 등가 R은 어떤 하나의 저항 값과 같습니다. 이는 모든 병렬 가지 또는 병렬 연결 구성 요소가 동일하고 n x n 행렬로 배열된 네트워크에서 항상 발생합니다. 즉, n이 정수인 경우, 우리는 n개의 시리즈 집합의 n개 저항이 병렬로 연결되거나, n개의 병렬 집합의 n개 저항이 시리즈로 연결된 회로를 갖습니다. 이러한 두 가지 배열은 전기 회로에서 동일한 실제 결과를 제공합니다.

동일한 오믹 값과 동일한 전력 등급을 가진 n x n 저항의 시리즈-병렬 조합 배열은 각각의 저항 자체의 전력 처리 능력의 n²배를 가집니다. 예를 들어, 2W 저항의 3 x 3 시리즈-병렬 행렬은 최대 3² x 2 = 9 x 2 = 18W를 처리할 수 있습니다. 1/2W 저항의 10 x 10 배열은 최대 10² x 1/2 = 50W를 소모할 수 있습니다. 각각의 저항의 전력 처리 용량을 행렬 내의 저항 총 수로 곱합니다.

위에서 설명한 방식은 모든 저항이 오옴의 법칙에 따라 동일한 오믹 값을 가지고, 각 저항에 걸리는 전압 강하의 합이 일치하는 동일한 전력 소모 등급을 가질 때만 작동합니다. 만약 저항 값이 서로 조금이라도 다르다면, 한 구성 요소가 견딜 수 없는 전류를 더 많이 끌어들일 가능성이 있어 타 버릴 것입니다. 그러면 네트워크의 전류 분포가 더 변화하여 두 번째 저항이 실패할 가능성이 증가하고, 아마 더 많은 저항이 실패할 것입니다.

만약 50W를 처리할 수 있는 저항이 필요하고 특정 시리즈-병렬 연결 네트워크가 75W를 처리할 수 있다면 문제가 없습니다. 그러나 48W만 처리할 수 있는 네트워크를 사용하려고 하지 마십시오. 약간의 여유를 두어야 합니다. 예를 들어, 50W를 소모할 것으로 예상되는 네트워크는 55W 이상을 처리하도록 설계해야 합니다. 그러나 50W만 처리할 것으로 예상되는 네트워크에 500W를 처리할 수 있는 네트워크를 조립하는 것은 자원 낭비입니다. 사용 가능한 저항으로 만들 수 있는 가장 편리한 조합이 아니라면 말입니다.

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