선 끝 하나만 옮겼는데, 왜 3V가 0V가 될까요?

같은 줄의 구멍을 먼저 묶으면, 선 끝 두 후보가 서로 다른 전압점을 잇는다는 것을 알 수 있어요. 두 저항값을 그대로 둔 종이 모형에서 출력 3V·0V와 저항별 전류를 계산해요.

작업 매트 위 무표기 전지 두 개와 흰 저항, 느슨한 전선

이미지: AI 생성 · 수학 이야기

점퍼 선 끝만 옮겨도 같은 두 저항의 출력이 바뀔까요? SparkFun은 브레드보드의 같은 쪽 같은 줄에 있는 다섯 구멍이 연결되고, 중앙 홈 양쪽은 분리된다고 설명해요. 구멍 주소부터 전압점으로 묶는 종이 회로를 읽어 볼까요?

각 줄의 A~E는 한 전압점, F~J는 다른 전압점이에요. 다른 줄과 홈 양쪽은 연결되지 않아요. 왼쪽 1줄은 6V, 3줄은 0V입니다. 1kΩ 저항 R₁은 A1–A2, 같은 값의 R₂는 B2–A3를 이어요. 옆 전원 줄은 쓰지 않아요.

점퍼 한 끝은 E2, 다른 끝은 처음 F2입니다. 그 끝만 D2나 E3로 옮길 수 있어요. C2의 전압 U를 A3 기준으로 0V가 되게 할 곳은 어디일까요? 전원·도선은 이상적이며, 다른 연결·누설·측정 전류와 저항 오차는 없어요. 옴의 법칙은 전압차=전류×저항이에요.

처음 점퍼는 오른쪽 2줄만 왼쪽 2줄에 붙여요. 오른쪽에는 다른 연결이 없어 두 저항의 직렬 연결은 유지돼요. I는 두 저항을 지나는 전류이며 단위는 A입니다. 1kΩ=1000Ω이므로

(1000+1000)I=6,I=0.003 A,U=1000I=3 V.(1000+1000)I=6,\qquad I=0.003\,\mathrm{A},\qquad U=1000I=3\,\mathrm{V}.

D2는 이미 E2와 같은 전압점이에요. 그곳으로 옮겨도 새로 합칠 점이 없어 출력은 3V입니다.

E3로 옮기면 왼쪽 2줄과 3줄을 저항 없는 도선으로 합쳐요. R₂ 양끝은 같은 전압이 되어 전압차와 그 저항의 전류는 0입니다. I₁·I₂는 각각 R₁·R₂의 전류예요. R₁만 6V를 받으므로

UE3=0,I1=61000=0.006 A,I2=01000=0.U_{\mathrm{E3}}=0,\qquad I_1=\frac6{1000}=0.006\,\mathrm{A},\qquad I_2=\frac0{1000}=0.

따라서 선택은 E3입니다. R₂를 빼지 않아도 우회 도선 때문에 두 저항에 같은 전류가 흐르지 않아요. 저항 값만 보고 ‘절반’ 공식을 쓰기 전에, 같은 전압인 구멍을 표시해 볼게요. 실제 조립·계측이나 장치의 안전성을 판정한 결과는 아니에요.

착안: SparkFun, Anatomy of a Breadboard, SparkFun Education, Voltage Dividers. 알려진 구멍 연결과 이상 분압 조건만 참고했어요. 주소·6V·1kΩ과 두 끝점 선택은 자체 종이 모형이며 원전 도판·실험·실제 제품 회로는 재현하지 않았어요.

이 글 공유하기

개인정보 및 방문 통계 안내