키르히호프 법칙은 걍 병렬회로에서 어느 선이든 양끝에 걸리는 전압이 같다는 걸 말합니다.
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여기서 한가지 의문!
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그렇다면 왜 어느 선이든 병렬회로이면 전압이 같죠?
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전압은 회로 양끝에 전하가 형성되면서 생기는 것인데
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전류가 흐르면 양끝에서 흐른 양 만큼 전하가 빠져 나가야 합니다.
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그러면, 전압이 떨어져 버리겠죠...
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왜냐하면 전압을 형성하는 전하가 따른 전하가 아니라 전류에 흐르는 것과 같은 종류의 전하이기 때문이져.
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실제 실험에서는 전압이 안떨어지니깐
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분명 전압이 유지되도록 양단에 어느정도 쌓여 있어야 합니다.
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쌓여 있는 이유는 저항 때문이겠죠. 저항이 전하의 이동에 방해를 주니깐
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전하가 양단에 쌓여 있게 됩니다.
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그러나, 저항이 없다면???
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쌓여 있을 먼가가 없기 때문에 바로 흘러버리져
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흘러버리는 것은 중성이 되기 위해서니까
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쌓일 시간도 없이 바로 중성이 되어 버립니다.
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그러면서, 전압이 형성될 수 있다고 보기는 힘들겠죠...????
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다시 돌아와서, 병렬회로에서 각각의 선에 걸리는 전압이 같은 것은 왜일까여?
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전자들이 알고 전류가 배분되는 것은 아닐겁니다... 전자들이 슈퍼컴도 아니고...
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스위치를 켜는 순간 전지등등에서 의해 전자가 펌프되어 (-)위치에서 출발할 겁니다.
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출발하는 첨 전자들은 양쪽으로 걍 가겠죠?
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저항이 더 큰 쪽은 전하들이 더 많이 쌓이겠죠...
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그러다 보면 더 많이 쌓인 쪽은 역류 하려고 할 꺼고,
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근데 펌프하는 전지 때문에 전지 쪽으로는 가기 힘들꺼고,
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그러면, 더 저항이 작은 선 쪽으로 넘어가겠죠...
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그러다가 보면, 계속 양 선에 전류양이 다르게 될꺼고,
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나중에 일정 시간 이후 부터는 키르히호프 법칙에 따라
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각 선 마다 전류양이 정해진 채 일정하게 흐르게 될 겁니다.
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따라서, 저항이 있어야 V = IR 법칙이 성립되고
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그리고, 전류가 흐르기 시작하는 첨 부터 그 공식이 성립하는 것이
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아니라 일정 시간 이후인 정상전류(steady current) 상태 일 때만
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성립하는 공식임을 알 수 있습니다.
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아마 교과서나 문제집 참고서, 심지어 학원 샘, 과외 샘한테서
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스위치 켜는 순간이나 스위치 끄는 순간에 V = IR 이 성립하는지 안하는지를
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설명해주는 걸 보기는 힘들 껄여.... ^^;
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그만큼 V = IR은 정상전류 상태만 만족하는 식일 뿐
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그 이외의 현상 까지 설명해 주지는 않습니다.
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스위치 켜고 끄는 현상은 수식이 좀더 복잡해지기 때문에
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중고딩 과정에서는 스위치 켜고 끄는 순간을 설명하지는 않습니다.
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마찬가지로, 저항이 0인 도체에 대해서도 설명하지는 않습니다.
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^^ 교류에서는 저주파수일때는 어느정도만족하지만, 고주파수로올라가면 쓸수가 없습니다. 우선 도선이 가지는 리엑턴스(자기장 발생으로 인한)도 있고, 저항 양단에 걸리는 축전기효과도 있고, 그리고 주파수가 높을수록 전자기파 발생도 있으니, 더더욱 V = IR 은 성립되지 않습니다.
그렇죠... 전워차에 의해서 전하가 가속되기만 하겠죠.. 저항이 없는 금속 도선 양단에 전기장이 걸려있고, 전기력에 의해서 도선 길이만큼의 구간에서 가속되겠죠... 그러나, 여기에서 정상상태가 됩니다. 전하가 이동하면 중성이 되려고 하고, 중성이 되면, 전압이 떨어지고 전압이 떨어지면 전기력이 약해지고,
첫댓글 음... 그렇다면 오차의 문제가 아닌, '쇼트'('쇼트'라는 용어를 이번에 처음알았어요^^;ㅋㅋ)된 상태라면 저항 R(위의회로에선 5옴)이 일반적인 상황이 아니란 거군요..
음... 극단적인 상황에서는 그냥 전위차에 의해서 전하가 가속되는 것과 같겠군요. 그럼 2A이라는 것은 키르히호프법칙을 잘못 사용한 것 같네요.
옴의 법칙은 정상전류에서만 성립하는 법칙이 아닙니다. 만약 그렇다면 교류에서는 어떻게 설명하실레요?
^^ 교류에서는 저주파수일때는 어느정도만족하지만, 고주파수로올라가면 쓸수가 없습니다. 우선 도선이 가지는 리엑턴스(자기장 발생으로 인한)도 있고, 저항 양단에 걸리는 축전기효과도 있고, 그리고 주파수가 높을수록 전자기파 발생도 있으니, 더더욱 V = IR 은 성립되지 않습니다.
그렇죠... 전워차에 의해서 전하가 가속되기만 하겠죠.. 저항이 없는 금속 도선 양단에 전기장이 걸려있고, 전기력에 의해서 도선 길이만큼의 구간에서 가속되겠죠... 그러나, 여기에서 정상상태가 됩니다. 전하가 이동하면 중성이 되려고 하고, 중성이 되면, 전압이 떨어지고 전압이 떨어지면 전기력이 약해지고,
전기력이 약해지면 덜 가속 될 테니까... 어느 적정 수준에서 흐름이 일정한 양이 될 것입니다(가속을 안한다는 뜻은 아닙니다)
알겠어요...그럼 고주파로 올라 갈수록 쓸수 없는 법칙이라고 하셨는데 어느정도의 주파수에서 얼마나 그런 효과가 나타나는 거죠?
계산해봐야겠죠... 글구... 도선의 배열이나 형태에 따라 달라지니깐 얼마나(정량적으로) 라고 명확히 말하기는 힘드네여...
스위치 끄고 켜는 현상.. 그것도 배우는거 같은데.. 고딩들은 -_-