🔌 병렬 저항 계산기

저항을 병렬로 연결하면 각 저항의 양 끝이 같은 두 노드에 묶이므로, 모든 저항에 공급 전압 전체가 걸립니다. 전류는 분기로 나뉘어 흐르고, 총(합성) 저항은 항상 가장 작은 단일 저항보다 낮습니다. 저항을 그냥 더하는 직렬 연결과는 정반대입니다.

전도성을 길의 차선 수로 생각해 보세요. 병렬로 차선이 많을수록 교통이 더 원활해지므로 실효 저항은 낮아집니다. 그런 이유로 병렬 배선은 여유(리던던시) 확보의 표준 방식입니다. 집에서 전구 하나가 나가도 나머지가 꺼지지 않는 이유는 각 등기구가 배전반까지 제 차선을 갖고 있기 때문이며, 전자 회로에서도 병렬로 달린 냉각 팬이나 LED 몇 개 중 하나가 고장 나도 장치가 계속 동작하게 해 주는 같은 원리입니다.

병렬 배선은 실제 전자기기에 널리 쓰입니다. 크리스마스 전구, 멀티탭의 콘센트, 많은 배터리 팩의 셀들이 하나가 빠져도 나머지가 동작하도록 병렬로 배열됩니다. 전압 분배기 계산기와 LED 저항 계산기는 나머지 두 가지 고전적인 기본 블록을 다룹니다.

아래 표는 자주 마주치는 조합 몇 가지를 보여주므로 계산기를 검산하는 데 쓸 수 있습니다:

모든 저항값이 같다면 패턴은 더 단순해집니다 — 하나의 저항을 분기 수로 나누면 됩니다:

병렬 저항의 규칙은 컨덕턴스(저항의 역수)에서 나옵니다. 총 컨덕턴스는 각 분기 컨덕턴스의 합입니다:

1 / R_total = 1 / R₁ + 1 / R₂ + … + 1 / R_n

그 합을 다시 뒤집으면 합성 저항이 됩니다. 양수인 역수를 더하기 때문에 결과는 항상 그룹에서 가장 작은 저항보다 작습니다 — 병렬 경로를 더 추가할수록 전류는 더 쉽게 흐릅니다.

두 개 저항만 있을 때는 역수를 피하는 간편한 '곱 나누기 합' 공식이 있습니다: R_total = (R₁ × R₂) / (R₁ + R₂). 100 Ω와 200 Ω을 대입하면 20,000 / 300 ≈ 66.7 Ω으로 표와 일치합니다. 계산기는 내부적으로 일반적인 역수 합산을 쓰는데, 이는 같은 아이디어를 분기 수에 상관없이 확장한 것입니다.

공급 전압까지 입력하면 옴의 법칙으로 총 전류(I_total = V / R_total)를 구하고, 각 분기 전류(I_n = V / R_n)도 계산합니다. 분기 전류를 모두 더하면 항상 총 전류와 같아집니다 — 배선이 제대로 동작하는지 확인하는 유용한 검산법입니다.

값이 다른 저항 세 개의 예시를 보면 패턴이 확실해집니다: 100 Ω ∥ 200 Ω ∥ 300 Ω은 1/R = 0.010 + 0.005 + 0.00333 = 0.01833이므로 R ≈ 54.5 Ω입니다. 가장 작은 저항(100 Ω) 바로 아래에 가깝게 위치하는 것을 볼 수 있는데 — 이는 컨덕턴스 규칙이 약속하는 그대로이며, 손으로 검산할 때 좋은 기준이 됩니다.

파생 값으로 각 분기 전류도 출력되는데, 특정 저항 하나가 정격 전력 이상을 감당하고 있지는 않은지 알려줍니다. 고정밀 작업에서 실제 저항은 허용 오차(보통 ±1% ~ ±5%)를 가지므로, 실제 합성값은 표시된 수치 주변의 좁은 범위에 분포합니다.

1. 저항값을 옴 단위로 2개 이상 입력하세요 (R1, R2는 필수이고 R3, R4는 선택입니다).
2. 전류도 구하려면 공급 전압을 선택적으로 입력하세요.
3. 계산 버튼을 누르면 병렬 합성 저항이 나옵니다.
4. 전압을 넣었다면 총 전류와 각 분기의 전류를 확인하세요.
5. 결과가 타당한지 위의 요약 표와 비교해 확인하세요.

합성 저항이 가장 작은 저항보다 낮은 이유는 무엇인가요?

병렬 분기가 추가될 때마다 전류가 흐를 경로가 하나씩 늘어나므로 전체적인 저항이 줄어듭니다. 합성 저항은 가장 작은 단일 저항을 절대 넘지 못하며, 분기가 단락이면 0에 가까워집니다.

한 분기가 단락(0 Ω)이면 어떻게 되나요?

0옴 분기가 있으면 합성 저항이 0이 되어 모든 전류가 그쪽으로 쏠리고 나머지에는 흐르지 않습니다. 그래서 병렬 네트에 납 브리지나 고장 부품이 걸치면 과열되어 전원이 손상될 수 있습니다.

서로 다른 저항값을 섞어도 되나요?

네. 역수 공식은 값이 같든 아주 다르든 모든 양수를 처리합니다. 차이가 큰 분기들은 그만큼 불균등한 전류를 나눠 갖습니다.

직렬 저항과 어떻게 다른가요?

직렬은 저항을 더하고(R_total = R₁ + R₂ + …), 전류는 어디서나 같습니다. 병렬은 컨덕턴스를 더하고 전압은 어디서나 같지만 전류가 갈라집니다.

계산기가 저항 허용 오차를 반영하나요?

아닙니다. 입력한 값 그대로 계산합니다. 실제 부품은 허용 오차 범위에 따라 다르므로 결과를 공칭값으로 보고, 중요한 설계에서는 작은 여유를 두세요.

병렬 저항은 보유하지 않은 저항값을 만드는 영리한 방법입니다. 100 Ω 두 개를 병렬로 연결하면 50 Ω, 100 Ω과 220 Ω을 병렬로 하면 약 69 Ω이 됩니다. 전력 분담 효과도 있습니다 — ¼ W 저항 두 개를 병렬로 하면 ½ W 부품처럼 동작합니다.

LED 배열을 만들 때는 병렬 LED마다 각자 전용 전류 제한 저항을 다세요(LED 저항 계산기 참조). 병렬 LED에 저항 하나를 공유하면 전류가 균등하게 나뉘지 않습니다.

같은 값 저항이 아주 많다면 하나의 값을 개수로 나누면 됩니다 — 1 kΩ 저항 열 개를 병렬로 하면 딱 100 Ω입니다.

안전이 중요한 분기 전류의 경우, 단일 LED 저항을 고를 때와 마찬가지로 각 저항을 실제 소모 전력의 두 배 이상 정격으로 설계하세요.

현장에서 알아두면 좋은 점 하나: 멀티미터로 회로에 낀 상태로 저항을 측정하면, 보드에 이미 병렬로 연결된 경로들이 측정값을 아래로 끌어내립니다. 벤치에서 100 Ω 부품이 54 Ω으로 읽히면 보통 정상입니다 — 고장이 아니라 이웃 분기와 측정을 나누는 것뿐입니다.