펌웨어 개발자로서는 이번 편까지면 충분하므로 여기까지만 봐도 무방하다.펌웨어 개발자는 하드웨어도 한다는 것이 나의 불편한 진실이다.
지난 화에는 직렬 저항 회로와 병렬 저항 회로를 보았다.
그렇다면 이런 생각이 들 것이다(사실 안들어도 상관없다)
"오 그럼 이제 여러 개의 저항을 하나로 만들어서 계산하면 정말 편하겠네 ㅎㅎ"
라고 생각했다면, 하나만 알고 둘은 모르는 것이다.
사실 내가 안알려줬다.
직렬 저항 회로는 두 개의 저항이 다른 시작점을 가지고 있다.
5V -> 저항(1) -> 저항(2) -> GND로 말이다.
반면에 병렬 저항 회로는 -분리해 보면-
5V -> 저항(1) -> GND
5V -> 저항(2) -> GND
로 되어있다.
이 두 가지는 이렇게 볼 수 있다.
- 직렬 저항 회로의 흐름은 한 개의 줄로 볼 수 있고, 두 저항 모두 5V에서 시작하지 않는다.
- 병렬 저항 회로의 흐름은 두 개의 줄로 볼 수 있고, 두 저항 모두 5V에서 시작한다.
이게 무슨 뜻이냐면
한 개의 줄은 전류(I)로 볼 수 있고, 각 저항에서 시작하는 5V라는 놈은 전압(V)으로 보는 것이다.
어렵게 썼지만 한 줄로 쓰면 다음과 같다.
"직렬 저항 회로는 전류가 일정하고, 병렬 저항 회로는 전압이 일정하다."
이 말은 또 이렇게 쓴다
"직렬 저항 회로는 전압을 나눌 수 있고, 병렬 저항 회로는 전류를 나눌 수 있다."
아~~~ 힘들다. 결국 이 두줄 쓰려고 서론을 길게 잡았다.
그렇다면 이제 차근차근 회로를 보도록 하자
1) 전압 분배 회로
위의 회로가 낯설지는 않을 것이다.
바로 직렬 저항 회로를 가로로(무려!!) 눕힌 것뿐이다.
그러나 가운데에 선 하나가 있는데 그 위에 "전압 확인"이라는 문장이 있다.
일단 이전에 배운 공식을 써서 구한 전류의 값은 0.025A이다.
또한, 직류 회로에서 '전류'는 일정하다는 것을 우리는 알고 있다.
그리고 각 저항의 양단에 에 걸리는 전압 값을 구하려면
$V = IR$로서
$V_{(R1)} = 0.025 \times 100 = 2.5V$
$V_{(R2)} = 0.025 \times 100 = 2.5V$
오! 두 개가 똑같다.
그렇다면 같은 값의 저항이 두 개 이상 연달아 있다면?
그것은 전압을 저항 수만큼 나눈 것과 같은 것이다.
아닐 것 같다고 생각하면 5V에 100옴 저항 다섯 개 붙여서 계산해보자.
다시 돌아와서
저 전압 확인의 전압은 R1에서 R2로 가는 사이의 전압값을 보는 것이다.
그리고 그것은 R2의 전압값과 같다(연결되어 있으므로!!)
그러므로 2.5V의 전압값을 확인할 수 있을 것이다.
또한, 위의 회로에서
각 저항에 걸리는 전압값을 확인하는 공식은 아래와 같다.
R1의 기준으로 보도록 하자
$$\mathbf {V_{(R1)} = \frac{(R1)}{(R1+R2)} \times V}$$
두 저항의 저항값을 달리 하여 계산해보고
각 저항에 걸리는 전압값을 계산해보시라.
물론 지난번의 계산과 위의 계산을 둘다 해보면 전압값은 동일하다.
그럼 이 분압 회로는 어디에 쓰이는 것일까?
- 전원이 제대로 공급되는지 확인하는 용도
- 필요한 전압값을 만들어 공급하는 용도
정도이지만 사실 첫 번째 항목 빼면 쓸 일 없다.
그 이유는 언젠가 설명할 일이 있을 것이다.
분압 회로와 분류 회로를 같이 하려고 했는데,
길어서 다음 편으로 넘기도록 하겠다.
펌웨어를 하는 쪽이라면 다음편까지 볼 필요는 없으나 참고용으로 알아두면 좋을 것이다.
회로를 이해하는데 도움이 될 것이다.
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