Norton 정리 계산기

노턴 정리는 회로 해석에서 복잡한 선형 회로망을 전류원과 저항이 병렬로 연결된 간단한 등가 회로로 단순화하는 필수적인 개념입니다. 이는 특히 가변 부하를 가진 회로를 분석하는 데 유용합니다.

배경

노턴 정리는 1926년 에드워드 로리 노턴에 의해 개발되었습니다. 이 정리는 테브냉 정리를 보완하며 전기 공학에서 회로망 해석을 단순화하는 데 널리 사용됩니다. 특히 부하 전류를 결정할 때 복잡한 회로를 더 간단한 등가 회로로 축소하여 해석을 용이하게 합니다.

계산 공식

노턴 등가 회로는 노턴 등가 전류( \( I_N \) )와 노턴 등가 저항( \( R_N \) )이라는 두 가지 주요 매개변수를 포함합니다. 주어진 부하 저항 \( R_L \)을 통과하는 부하 전류 \( I_L \)을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.

\[ I_L = \frac{I_N R_N}{R_N + R_L} \]

여기서:

• \( I_L \)은 부하 전류,
• \( I_N \)은 노턴 전류(단락 회로 전류),
• \( R_N \)은 노턴 저항(부하 단자에서 본 등가 저항),
• \( R_L \)은 부하 저항입니다.

계산 예시

다음과 같은 값이 있다고 가정해 보겠습니다.

• 부하 저항( \( R_L \) ) = 10 Ω,
• 노턴 전류( \( I_N \) ) = 2 A,
• 노턴 저항( \( R_N \) ) = 5 Ω.

부하 전류 \( I_L \)은 다음과 같이 계산됩니다.

\[ I_L = \frac{2 \times 5}{5 + 10} = \frac{10}{15} = 0.6667 \, \text{A} \]

중요성 및 활용 사례

노턴 정리는 회로 해석을 단순화하는 데 중요하며 여러 응용 분야에서 사용됩니다.

• 회로 설계: 복잡한 회로를 단순화하여 해석 및 설계 수정을 용이하게 합니다.
• 고장 분석: 회로망에서 고장 또는 부하 변화의 영향을 결정하는 데 도움이 됩니다.
• 전력 시스템: 노턴 등가 회로는 전력 분배 및 부하 흐름 연구에 사용됩니다.

자주 묻는 질문 (FAQ)

1. 노턴 정리란 무엇입니까? 노턴 정리는 임의의 두 단자 선형 전기 회로망을 전류원과 병렬 저항으로 구성된 간단한 등가 회로로 축소할 수 있다는 것을 명시합니다.

2. 노턴 정리는 테브냉 정리와 어떻게 다릅니까? 테브냉 정리는 회로를 저항과 직렬로 연결된 전압원으로 단순화하는 반면, 노턴 정리는 회로를 저항과 병렬로 연결된 전류원으로 단순화합니다.

3. 노턴 정리를 교류 회로에 적용할 수 있습니까? 네, 노턴 정리는 직류 및 교류 회로 모두에 적용할 수 있습니다. 교류 회로에서는 저항이 임피던스로 대체됩니다.