🎯 학습 목표
- 회로(닫힌 전기 길)의 개념을 이해한다.
- 직렬 연결과 병렬 연결의 차이를 안다.
- 전력(W)이 무엇인지 이해하고 계산한다.
📖 회로란?
회로는 전류가 전원의 (+)에서 나와 부품을 거쳐 (−)로 돌아오는 끊기지 않은 길입니다. 길이 끊기면(개방, open) 전류가 흐르지 않고, 저항 없이 +와 −가 바로 이어지면(단락, short) 과도한 전류가 흘러 위험합니다.
📖 직렬 연결 (Series)
부품을 한 줄로 잇는 방식입니다. 전류가 지나갈 길이 하나뿐입니다.
[전원] ── R1 ── R2 ── [전원]
· 전류: 모든 곳에서 동일
· 전압: 각 저항에 나뉘어 걸림 (합 = 전원 전압)
· 합성 저항: R = R1 + R2 + ... (그냥 더함)📖 병렬 연결 (Parallel)
부품을 여러 갈래로 잇는 방식입니다. 전류가 갈라져 흐릅니다.
┌─ R1 ─┐
[전원] ─┤ ├─ [전원]
└─ R2 ─┘
· 전압: 각 갈래에 동일하게 걸림
· 전류: 갈래마다 나뉘어 흐름 (합 = 전체 전류)
· 합성 저항: 1/R = 1/R1 + 1/R2 + ... (항상 가장 작은 저항보다 작아짐)집 안의 콘센트들은 병렬로 연결되어 있어, 하나를 꺼도 다른 것이 동작합니다. 직렬이었다면 하나만 빠져도 전체가 꺼집니다(옛날 꼬마전구 트리처럼).
📐 전력 (Power, W)
전력은 단위 시간에 소비하는 에너지의 양으로, 부품이 얼마나 “일을 하는지(또는 열을 내는지)”를 나타냅니다.
P = V × I (전력 = 전압 × 전류) 단위: 와트(W)
P = I² × R 또는 P = V² / R 로도 계산 가능
예) 5V에서 0.02A를 쓰는 LED의 전력:
P = 5 × 0.02 = 0.1W💡 팁
- 부품에는 견딜 수 있는 전력(정격, 예: 1/4W 저항)이 있습니다. 계산한 전력이 정격을 넘으면 부품이 타니 주의하세요.
- 직렬은 “전류 공유, 전압 분배”, 병렬은 “전압 공유, 전류 분배”로 외우면 편합니다.