저항의 연결방법 - 직렬, 병렬, 혼합 연결(3)

오늘은 저항의 연결방법 세 번째 시간이네요^^ 

혼합연결이란 저항을 직렬과 병렬을 섞어서 연결하는 방법입니다.

저항 혼합연결

 

그림과 같은 연결 방법이 혼합연결이죠. 직렬이나, 병렬 하나로만 연결된 방법 조금 이해가 되시나요?

 

- 저항 혼합 연결시 합성 저항은?? -

- 저항이 혼합이 연결되었을 때 합성저항을 구해야 겠죠? 저항이 직렬이면 각 저항의 더하면 되었고, 병렬이면 각 저항을 역수의 합을 한 다면 다시 역수로 하면 합성저항을 구할 수 있었습니다.

그럼, 혼합연결에서는 어떻게 구할까요?

1) 저항에서 어떤 연결이 많은가 파악하기

- 저항에서 직렬이 많이 연결된 방법인지, 병렬이 많이 연결된 방법인지 먼저 찾아야 합니다.

병렬이 많은 혼합연결

그림은 병렬이 많은 혼합연결입니다. 그럼, 병렬부터 합성저항을 구합니다.

병렬이 많은 혼합연결 - 비상교육 참조

 

저항의 혼합연결

그림에서 병렬 저항에서 합성저항을 구한 다면 나머지하고 직렬로 합성저항을 구하면 됩니다. 

 

이해가 되시나요??

 

- 두 번째는 직렬연결이 많은 혼합연결을 봅시다.

직렬이 많은 저항의 혼합연결

 

 

그림같은 경우는 직렬저항에서 합성저항을 구한 다음 나머지와 병렬로 합성저항을 구하면 됩니다. (그림 참조)

저항의 혼합연결

 

어떠세요?? 어렵지 않죠?? 

 

2) 혼합연결에서 전압, 전류는 어떻게 되는가?

- 혼합연결에서 전압 및 전류는 앞에서 배웠던 직렬과 병렬에서 구하는 방법 그대로 사용하면 됩니다. 

 

예를 들면 병렬에서 각 저항에 흐르는 전류의 비는 각 저항의 역수의 비와 같아요. 그럼 바로 위 그림에서 위쪽와 아래쪽의 전류의 비는 어떻게 될까요? 아래쪽의 합성저항이 6옴이므로 저항의 비가 1:2이죠. 그럼 전류의 비는 2:1이 됩니다.

저항의 혼합연결

병렬연결이니 위와 아래에 걸리는 전압의 세기는 같죠. 하지만, 아래쪽 저항이 두개 있죠. 그러므로 아래쪽 저항에 걸리는 전압의 비는 저항의 비와 같아요. 왜? 아래쪽은 직렬연결이죠. 직렬연결일 때 저항의 비가 전압의 비이므로~~

저항의 혼합연결

 

혼합연결에 관한 문제는 출제가 될 수도 있고, 안될 수도 있어요. 교과과정이 개정이 되면서 이 부분이 교과서에서 빠졌는데, 학교 선생님의 재량에 의해서 추가가 될 수도 있답니다.

 

그럼, 간단한게 문제를 보도록 할까요?

저항의 혼합연결

 

우선, 합성저항은 2옴과 4옴이 직렬이므로 6옴이고, 다시 6옴과 3옴은 병렬연결이죠. 그럼, 합성저항은 2옴이 됩니다.

R(합성저항)=2옴, 전체전압이 6V 이므로, 전체전류는 3A 입니다. 이해가 되시죠??

V1는 몇일까요? 저항이 병렬연결되었을 때 위쪽과 아래쪽의 전압은 전체전압과 같죠. 따라서 V1는 6V 입니다. 그럼, 3옴에 흐르는 전류는 2A가 되겠죠. 따라서 I1=2A이고, 전하량 보존 법칙에 의하여 I = I1 + I2 이므로 I2=1A 입니다.

여기까지 이해가 되시나요?

이제 V2와 V3만 남았는데요, 2옴과 4옴은 직렬연결이므로 흐르는 전류는 같죠. I2와 같으므로 1A입니다. 그럼, V2 = 2V, V3= 4V 이고, V2 + V3 = V1 = 전체전압 이어야 한다는 것.

 

어떠세요?? 복잡한 것 같지만, 막상 하나씩 하다보면 어렵지 않습니다. 앞에서 배웠던 직렬연결과 병렬연결에 대한 내용을 잘 이해를 하면 혼합연결도 잘 할 수 있다는 것. 잊지 마시기 바랍니다.^^

 

2023.04.06 - [중등과학문제풀이/중2 과학 이론] - 저항의 연결방법 -직렬, 병렬, 혼합(1)

저항의 연결방법 -직렬, 병렬, 혼합(1)

2023.04.07 - [중등과학문제풀이/중2 과학 이론] - 저항의 연결방법 - 직렬, 병렬, 혼합 (2)

저항의 연결방법 - 직렬, 병렬, 혼합 (2)

직렬연결과 병렬연결에 대한 게시글 위에 올렸으니까 꼭 보시기 바랍니다.

 

이상 저항의 연결방법에 대해서 알아봤습니다.^^

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