[LTspice - 회로이론] #01. 옴의 법칙

1. 개요 및 이론적 배경

• 목적: 회로이론 책에서 배운 옴의 법칙이 실제 회로에서도 정확히 구현 되는지 확인 하기 위함이다.
• 개념 : 회로에 흐르는 전류의 세기는 전압에 비례하고, 저항에 반비례한다는 법칙입니다

해당 개념의 구체적인 정의와 수식적 도출 과정이 궁금하시다면 아래 링크를 먼저 참고해 주세요.

https://jwk0930.tistory.com/9

[회로이론] #01. 옴의 법칙

 

 

2. 실험 회로도 및 파라미터 설정 목록

1. 단일 저항 회로
   1) 회로 구성
      회로 1 : 전압원(10V) 1개, 저항(10옴)1개
      회로 2 :  전압원(10V) 1개, 저항(5옴) 1개
   2) 실험 방법
      실험 1 : DC Op pnt 
      실험 2 : DC Sweep(.dc V 0 10 1)
   3) 시뮬레이션 목적
      실험 1 : 옴의 법칙이 정확히 구현 되는지 DC Op pnt 기능을 사용해서 수치값 확인
      실험 2 : 옴의 법칙이 정확히 구현 되는지 DC Op pnt 기능을 사용해서 그래프 확인
   4) 실험 회로도
   
      

실험 1

실험 2

 

3. 실험 전 결과 예측

• 실험 1
     회로 1 : 전압이 10V이고 저항이 10(옴)이므로 옴의 법칙에 따라 전류는 1(A)일 것입니다.
     회로 2 : 전압이 10V이고 저항이 5(옴)이므로 옴의 법칙에 따라 전류는 2(A)일 것입니다.
• 실험 2 :
     회로 1 : 저항은 10(옴) 고정 상태에서 전압이 0~10V 올라가면서 전류는 옴의 법칙에 따라 0.1씩 0~1A 점점 올라갈 것이다. 
     회로 2 : 저항은 5(옴) 고정 상태에서 전압이 0~10V 올라가면서 전류는 옴의 법칙에 따라 0.2씩 0~2A 점점 올라갈 것이다. 

 

4. 실험 하는 법

• 실험 1
     DC Op pnt 설정 후 클릭시 각종 결과 값 화면으로 뜸
• 실험 2
     1. DC Sweep 설정에서 .dc V 0 10 1 입력후 클릭
     2. 저항 부분에 마우스 커서를 갖다대면 돋보기와 푸른색 화살표 뜨는데 마우스 왼쪽 클릭

 

5. 실험 결과

 

• 실험 1
     
  
  

회로 1

회로 2

• 실험 2
     

회로 1

실험 2

6. 실험 결과 분석

• 실험 1
     회로 1 : 예측한대로 전류가 1(A)가 나왔다. 
     회로 2 : 예측한대로 전류가 2(A)가 나왔다. 
• 실험 2
     회로 1 : 예측한대로 전류가 1(V)당 0.1(A)씩 비례적으로 올랐다
     회로 2 : 예측한대로 전류가 2(V)당 0.2(A)씩 비례적으로 올랐다

7. 실험을 통해 새롭게 알게 된 점

이번 실험에서 가장 흥미로웠던 부분은 시뮬레이션 결과창에서 전압원에 흐르는 전류인 I(V) 값이 마이너스(-)로 나온 점이었습니다. 처음에는 회로를 잘못 구성한 줄 알고 깜짝 놀랐는데, 알고 보니 LTspice 내부의 전류 방향 기준 때문이었습니다!

8. 마무리 소감

회로이론 풀때는 1초 짜리 문제 였는데 직접 시뮬레이션으로 회로를 그리고 직접 전류를 쟤보니깐 시간이 오래 걸렸다 그러나 평소에는 공식만 대입하고 그래프는 대충보고 넘어갔는데 그래프의 중요성을 깨닫고 해석하는 실력이 향상 된거 같습니다.