| English | 의미 |
|---|---|
| Kirchhoff's loop rule/ˈkɜːkhɒfs luːp ruːl/ | 키르히호프 루프 법칙 |
완전한 루프를 돌면 같은 높이에 도달합니다
- 산 정상에서 출발하여 다시 시작점으로 돌아오는 등산로를 따라 이동한다면, 고도의 순 변화량은 0입니다.
- 한电荷가 완전한 회로 루프를 따라 이동한다면, 그 전위의 순 변화량 역시 0입니다.
- 이 간단한 진리가 바로 키르히호프의 루프 법칙입니다.
- 직렬/병렬 단축法만으로는 풀기 어려운, 너무 복잡하게 얽힌 회로도 해결할 수 있게 해줍니다.
루프 법칙
- 모든 완전한 루프를 따라 전압 상승과 강하의 합은 0입니다: $\sum V = 0$.
- 배터리(전원)는 상승(+EMF) 을 제공하며, 각 저항기는 강하($-IR$) 를 일으킵니다.
- 이는 본질적으로 에너지 보존 법칙입니다: 전하당 얻는 에너지와 잃는 에너지가 같습니다.
- 루프를 한 번 돌며 모두 더하면, 최종값은 반드시 0으로 돌아와야 합니다.
키르히호프의 루프 법칙은 ____의 보존에 대한 명제입니다.
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전하당 에너지가 루프 내에서 보존되므로 전압의 합은 0입니다.
모든 완전한 루프에서 전압 상승량과 강하량의 합은 ____입니다.
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$\sum V = 0$ around a loop.
상승과 강하
- 배터리를 -극에서 +극으로 건너면 EMF만큼의 상승(전하당 추가된 에너지) 을 얻습니다.
- 전류 방향대로 저항기를 건너면 $IR$만큼의 강하(열로 방출된 에너지) 를 잃습니다.
- 공급 전압은 강하 형태로 각 구성 요소에 분배됩니다.
- 단순한 루프의 경우: $\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — EMF는 모든 강하의 합과 같습니다.
루프에서 −에서 +로 배터리를 건널 때 전위는:
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배터리는 전하당 에너지를 추가하며, 이는 EMF 값만큼의 상승입니다.
단순 단일 루프 회로에서 배터리의 EMF는 저항기의 전압 강하량의 합과 같습니다.
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$\varepsilon = IR_1 + IR_2 + \cdots$ — 단일 루프에 대한 루프 법칙입니다.
회로 문제 해결에 활용하기
- 독립적인 루프마다 $\sum V = 0$을 작성한 후, 미지전류를 구하여 풀이합니다.
- 루프 법칙은 직렬/병렬로 단순화할 수 없는 다중 배터리 및 교차 회로를 처리합니다.
- 접점 법칙(다음 수업)과 결합하면 모든 DC 회로를 해결할 수 있습니다.
- 부호를 일관되게 유지하십시오: 상승은 양수, 강하는 음수, 루프를 한 방향으로 이동하며 계산합니다.
키르히호프의 루프 법칙
모든 폐루프에서 전압 상승량은 전압 강하량과 같습니다. 각 경로를 분류하십시오.
$9\ \text{V}$ 배터리가 직렬로 연결된 $R_1 = 2\ \Omega$과 $R_2 = 1\ \Omega$을 통해 전류를 흐르게 합니다. 루프 법칙을 사용하여 전류는 $\text{A}$ 단위로 얼마입니까?
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$9 - 2I - I = 0 \Rightarrow 9 = 3I \Rightarrow I = 3\ \text{A}$.
루프 법칙에 대한 모든 올바른 진술을 선택하십시오.
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루프 법칙($\sum V = 0$, 상승분 + / 강하분 −)은 단일 저항 회로뿐만 아니라 모든 루프에 적용됩니다.
루프 법칙은 전하당 에너지에 대한 것이므로 부호에 주의하십시오: 배터리는 전압을 더함(+EMF), 저항기는 빼서(-$-IR$). 루프를 일관된 방향으로 한 번만 돌며 계산해야 합니다. 강하의 방향을 혼동하는 것이 가장 흔한 루프 법칙 오류입니다.
$9\ \text{V}$ 배터리가 두 개의 직렬 저항기, $R_1 = 2\ \Omega$과 $R_2 = 1\ \Omega$를 통해 전류를 흐르게 합니다. 전류를 구하십시오.
- 루프 법칙: $9 - I(2) - I(1) = 0 \Rightarrow 9 = 3I$.
- $I = \dfrac{9}{3} = 3\ \text{A}$ — 저항기를 단순히 합한 것과 동일한 결과입니다.
키르히호프의 루프 법칙: 모든 폐회로를 따라, $\sum V = 0$ — 배터리의 상승(+EMF)은 저항기의 강하 합($IR$)과 같습니다. 이는 전하에 대한 에너지 보존이며, 접점 법칙과 함께 사용하면 모든 회로를 해결할 수 있습니다. 부호를 일관되게 유지하십시오.