저항의 접속과 전력

Series Parallel Resistance & Power

건축 전기설비의 부하는 여러 기기가 직렬·병렬로 섞여 있어요. 조명·콘센트 부하는 대체로 병렬이라 한 회로의 전압은 같고 전류가 합쳐져요. 히터 소자·전열선의 직렬 구간은 전류가 같고 전압이 분배돼요. 접속 방식과 저항값을 바꿔 합성저항·분배 관계를 확인해 봐요.

직렬과 병렬의 차이

🔗 접속 기본

①직렬: 전류 공통, 전압은 저항비로 분배, Req=R₁+R₂

②병렬: 전압 공통, 전류는 저항 역비로 분배, 1/Req=1/R₁+1/R₂

③분전반 분기 부하는 병렬 개념으로 전류를 합산한다

④총 전력은 각 부하 전력의 합(에너지 보존)

접속 토글과 분배 확인

저항 R₁10 Ω

저항 R₂20 Ω

💡 관찰

①모드: 직렬, Req ≈ 30.00 Ω, P ≈ 19.2 W

②V₁≈8.0 V, V₂≈16.0 V / I₁≈0.80 A, I₂≈0.80 A

③직렬에서는 큰 저항에 큰 전압이 걸린다

④병렬에서는 작은 저항에 큰 전류가 흐른다

핵심 공식

직렬 합성

R_eq = R₁ + R₂

전류 공통, 전압 분배

병렬 합성

1R_eq = 1R₁ + 1R₂

전압 공통, 전류 분배

총 전력

P = P₁ + P₂ = V I

각 부하 전력의 합

시험 포인트

🎯 시험 포인트

①직렬 Req 합, 병렬 Req는 각 저항보다 작다

②직렬 전압분배 V₁=I R₁, 병렬 전류분배 I₁=V/R₁

③동일 전압 병렬 부하의 전류 합이 간선 전류

④전력 P=I²R은 전선 손실·기기 발열 검토에 사용

📝 대표 기출 유형

①두 저항 직·병렬 합성저항

②분압·분류 전류 계산

③부하 추가(병렬) 시 총 전류·전력 변화