Kirchhoff's Laws

전자회로의 기초에서 가장 중요한 법칙 중 하나인 키르히호프 법칙(Kirchhoff's Laws)이다.
키르히호프 법칙을 설명하기 전에 알아둬야 할 것이 바로 node와 loop(혹은 closed path)다.

간단한 설명을 위해 위 그림을 첨부했다.
node는 그림에서 보이는 검은색 점들이다. 즉, 회로들이 만나는 한 지점을 node라고 부른다.
closed path는 정말 간단히 설명하면 그냥 중간을 가로지르는 회로가 없는 회로를 한 바퀴 돈것이다.
2번째 그림에서 보이는 a, b, c의 path가 그것을 나타내고 있다.

Kirchhoff's Laws는 크게 두가지로 생각할 수 있다.

Kirchhoff's Current Law 

회로상의 어떤 node에서 빠져나가고 들어오는 모든 전류의 합은 0이다.

예를 들면, 첫번째 그림의 node a와 관련된 모든 전류는 i1, i2, i4, i5이다.
전류의 합을 구할 때, 빠져나가는 전류량을 음으로 하든 양으로 하든 상관 없으나
어찌됐든, 들어오는 전류량은 빠져나가는 전류량의 +-와는 다른 notation을 가져야 한다.
빠져나가는 전류를 음의 값으로 잡는다면, node a에서는 다음과 같은 식을 만족한다.

- i1 - i4 + i2 + i5 = 0

모든 node에서 위와 같은 식을 도출한다면 문제에서 주어진 정보를 통해 문제를 풀어 나가는 힌트를 얻을 수 있다.

Kirchhoff's Voltage Law

회로상의 어떤 closed path를 지나는 모든 voltage의 합은 0이다.

마찬가지로 예를 들면, 두번째 그림의 closed path a에 관련된 모든 전압은 v1, v2, v3, vb, v4 이다.
키르히호프 전압 법칙을 적용하는데 가장 중요한 것은 path를 어떤 방향으로 돌 것인가 하는 것이다.
우리는 그림에 표시된것과 같이 시계방향으로 path를 돌겠지만, 그 반대로 해도 별 상관 없다. (어차피 우항은 0)
어떤 방향으로 돌면서 +를 먼저 만나게 되면 양의 값, 그 반대의 경우 음의 값이 되도록 식을 만들어 나가면 된다.

- v1 + v2 +v4 - vb - v3 = 0

역시 모든 path에서 다음과 같은 식을 구하고 주어진 정보를 통해서 문제를 풀어 나가는 힌트를 얻게 된다.