[기초전기실험 결과 보고서] 노턴의 정리

1. 목적

(1) 한 개의 전압원과 다수의 직병렬 저항으로 연결된 직류회로에서 노턴의 정리가 성립됨을 확인하고, 노턴 등가회로의 유용성을 확인한다.

(2) 두 개의 전압원을 갖는 직류 회로망의 노턴의 등가회로를 구성하고, 이를 실험적으로 증명한다.

2. 이론

노턴의 정리
모든 회로망은 임의의 두 단자를 기준으로 하여 볼 때, 한 개의 등가전류원과 한 개의 등가저항이 병렬로 연결된 등가회로로 바꾸어 놓을 수 있다. 이 때 등가전류원은 원 회로에서 두 단자를 단락시킬 때 흐르는 전류와 같고, 등가저항은 두 단자 사이의 모든 전원을 0으로 하였을 때 두 단자 사이에 나타나는 저항과 같다. 노턴 정리의 주된 용도는 복잡한 회로를 매우 간단한 등가회로로 대치하는 것이며, 등가회로를 이용하면 원래의 회로에서 부하저항에 전달하는 전압, 전류, 전력을 신속하게 계산할 수 있다. 또 가장 적절한 부하저항의 값을 선택하려고 할 때에도 이 정리를 이용하면 편리하다.
등가전류전원
등가저항
에 대한 전류 , 전압 을 구하면

3. 실험 준비 보고

(1) 책의 그림 11-2(a)의 회로에서 ㏀, ㏀, 라고 가정한다. 노턴의 등가회로에서 다음의 값을 구하라.

(…(생략)

(b)

(c)

(4) 노턴 정리의 주된 용도는 복잡한 회로를 매우 간단한 등가회로로 대치하는 것이다.

4. 실험

1) 사용기기 및 부품

2) 실험과정

(1) 책의 그림 11-3과 같이 회로를 결선하고 a, b 두 단자를 단락시켜 두 단자 사이를 흐르는 전류를 측정하여 책의 표 11-1에 기록하라.

(2) 책의 그림 11-3의 회로에서 전압원을 제거하고, 이를 단락시킨 후 단자 a, b 사이의 저항을 측정하여 책의 표 11-1에 기록하라.

(3) 실험과정 (2), (3)에 대해 계산한 결과를 책의 표 11-1에 기록하라.

(4) 다시 책의 그림 11-3의 단자 a, b 사이에 책의 표 11-2에 지시된 저항을 접속하여 이 저항에 흐르는 전류를 측정하여 기입하다. 그리고 이론값을 계산하여 책의 표 11-2에 기록하라.

(5) 책의 표 11-1의 결과로부터 책의 그림 11-3에 대한 노턴의 등가회로를 실험결과 보고서 3)에 그려라.

(6) 책의 표 11-2의 결과로부터 저항 을 흐르는 전류를 실험결과 보고서 4)에 계산하라.

(7) 책의 그림 11-4와 같이 회로를 구성하고 를 책의 표 11-3에 지시한 대로 바꾸어 a, b 양단의 전압과 저항을 측정하여 기록하라.

(8) 책의 표 11-3의 이론값과 측정값으로부터 노턴의 정리가 성립함을 증명하라.