회로이론

테브난 정리와 노턴 정리 차이 한 번에 정리

오답연구소장 2026. 4. 19. 16:14
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테브난 정리와 노턴 정리 차이 한 번에 정리

전기기사에서 어떻게 구분할까?

회로이론에서 자주 나오는 개념 중 하나가 바로 테브난 정리(Thevenin theorem)노턴 정리(Norton theorem)이다.
둘 다 복잡한 회로를 간단한 등가회로로 바꾸는 방법이지만, 시험장에서 막상 보면

  • 뭐가 테브난이고
  • 뭐가 노턴인지
  • 언제 전압원으로 바꾸고
  • 언제 전류원으로 바꾸는지

헷갈리기 쉽다.

이번 글에서는 테브난 정리와 노턴 정리의 차이, 변환 방법, 시험에서 자주 헷갈리는 포인트를 한 번에 정리해보겠다.


1. 테브난 정리와 노턴 정리, 한마디로 뭐냐?

핵심부터 말하면 이렇다.

  • 테브난 정리
    → 복잡한 회로를 전압원 1개 + 저항 1개로 바꾸는 것
  • 노턴 정리
    → 복잡한 회로를 전류원 1개 + 저항 1개로 바꾸는 것

즉, 둘은 같은 회로를 다른 형태로 단순화한 것이라고 보면 된다.


2. 가장 쉬운 그림 개념

테브난 등가회로

즉,

전류원 + 병렬저항

형태로 바뀐다.


3. 둘의 핵심 차이

 


4. 테브난 정리는 어떻게 구하나?

단자 a-b에서 회로를 바라본다고 하자.

1단계. 부하를 제거한다

먼저 부하저항 RLR_L이 연결되어 있다면 떼어낸다.

2단계. 개방전압을 구한다

3단계. 등가저항을 구한다

전원을 꺼서 단자에서 본 저항을 구한다.

전원을 끄는 방법:

  • 전압원 → 단락
  • 전류원 → 개방

이렇게 해서 단자 a-b에서 보이는 저항이

가 된다.

4단계. 등가회로로 바꾼다

최종적으로

  • 전압원 Vth
  • 직렬저항 Rth

형태로 표현하면 된다.



7. 왜 두 정리를 배우는가?

이유는 간단하다.

복잡한 회로에서 부하에 걸리는 전압, 전류, 전력을 쉽게 구하기 위해서다.

예를 들어 부하저항만 바뀌는 문제가 나오면
원래 회로를 계속 다시 풀기보다, 먼저 테브난 또는 노턴 등가회로로 바꾼 뒤 계산하면 훨씬 빠르다.

즉,

복잡한 회로를 간단한 1전원 + 1저항 회로로 줄이는 기술

이라고 생각하면 된다.


8. 시험에서 자주 헷갈리는 포인트

① 테브난은 개방전압, 노턴은 단락전류

이건 무조건 구분해야 한다.

  • 테브난 → 개방전압
  • 노턴 → 단락전류

즉,

  • 전압이면 테브난
  • 전류면 노턴

이라고 먼저 떠올리면 된다.


② 저항 구할 때 전원을 어떻게 끄는가?

여기서 많이 틀린다.

  • 전압원은 단락
  • 전류원은 개방

이 순서를 기억해야 한다.

왜냐하면 이상전압원의 내부저항은 0, 이상전류원의 내부저항은 무한대이기 때문이다.


③ 저항은 테브난과 노턴이 같다

이것도 자주 나오는 포인트다.

전압과 전류만 다를 뿐, 등가저항은 같다.


④ 종속전원이 있으면 주의

독립전원만 있는 경우는 단순히 전원을 꺼서 저항을 구하면 되지만,
종속전원이 있는 경우에는 주의가 필요하다.

종속전원은 제어량에 따라 계속 동작하므로, 독립전원처럼 단순히 제거해서는 안 된다.
따라서 종속전원은 그대로 둔 채, 외부에서 테스트 전압원 또는 테스트 전류원을 넣고 단자 전압과 전류의 비 V/IV/I로 등가저항을 구한다.

즉, 종속전원이 있는 회로에서는
“전원을 끄고 저항 보기”를 그대로 적용하면 안 되고, 테스트 신호를 넣어 저항을 계산해야 한다는 점을 기억하면 된다.

전기기사 수준에서는 먼저 독립전원 문제를 확실히 잡는 것이 중요하다.


9. 한 번에 보는 암기표

테브난 정리

  • 형태: 전압원 + 직렬저항
  • 전압: 개방전압
  • 저항: 전원 제거 후 단자에서 본 저항

노턴 정리

  • 형태: 전류원 + 병렬저항
  • 전류: 단락전류
  • 저항: 전원 제거 후 단자에서 본 저항


10. 아주 쉽게 이해하는 요약

같은 회로를 두 가지 언어로 표현한 것이라고 보면 쉽다.

  • 테브난은 전압 중심 표현
  • 노턴은 전류 중심 표현

즉,

같은 사람을

  • 키와 몸무게로 설명할 수도 있고
  • 직업과 성격으로 설명할 수도 있는 것처럼

회로도

  • 전압원 형태로 표현할 수도 있고
  • 전류원 형태로 표현할 수도 있는 것이다.

핵심 특성은 같고, 표현 방식만 다르다.


11. 시험용 초간단 암기 문장

암기 1

테브난 = 개방전압

암기 2

노턴 = 단락전류

암기 3

테브난 저항 = 노턴 저항

암기 4

전압원은 단락, 전류원은 개방

암기 5

종속전원은 제거하지 말고 테스트 소스로 저항 계산


12. 결론

테브난 정리와 노턴 정리는 서로 다른 개념처럼 보이지만, 사실은 같은 회로를 단순화하는 두 가지 방법이다.

정리하면 이렇다.

  • 테브난 정리: 전압원 + 직렬저항
  • 노턴 정리: 전류원 + 병렬저항
  • 테브난은 개방전압
  • 노턴은 단락전류
  • 두 정리의 저항값은 같다

이 5가지만 정확히 기억하면, 관련 문제는 훨씬 쉽게 풀린다.