전구는 전지와 함께 전기회로 관련 실험 수업에서 전기회로에 대한 기본적인 개념들과 법칙들을 이해시키기 위해 도입한 단순 전기회로를 구성하는 매우 중요한 요소이다. 전구는 그 저항이 온도에 의존하는 비선형 소자로서(Clauss 등, 2001), 전구에 인가되는 전압에 따라 전류가 옴의 법칙에 따라 정비례하여 증가하지 않는다. 비선형 소자는 선형 소자인 경우와 다르게 어떤 특정한 저항을 가지고 있지 않으며, 옴의 법칙을 사용하여 전류의 세기, 전압의 크기, 그리고 저항 등을 추정할 수도 없다. 비선형 소자의 전기적 특성은 소자에 흐르는 전류와 소자에 걸리는 전압 사이의 특성을 나타내는 전류-전압 그래프로 나타낸다. 비선형 소자의 전류-전압 특성은 일반적으로 이론적인 분석보다는 실험적인 측정에 의하여 결정된다(Brophy, 1986).
실제 물리교육에서는 비선형 소자인 전구의 저항, 전구에 걸리는 전압, 그리고 이를 통하여 흐르는 전류 등을 옴의 법칙으로 계산함으로써(Lee 등, 2002; So 등, 2002), 저항의 온도 의존 관련 이론들이 제시하는 범위의 타당한 저항을 제시하지 못하고 있다(Leff, 1990; Menon 등, 1999; Denardo, 2002; Basu, 2003). 그리고 전구로 구성된 전기회로의 분석 또한 옴의 법칙을 근거로 행해짐에 인하여 예상과 실험 결과가 불일치하고 있다(Choi 등, 2002; Jeong, 2001; Kim 등, 1996).
최근 현과 박(2012)은 점등상태의 전구의 저항을 텅스턴 저항이 온도 의존 관련 실험과 이론들이 제시하는 범위의 타당한 저항값(Prasad 등, 1978; Denardo, 2002; Basu, 2003)을 구할 수 있는 도해법을 제안하였다. 그러나 전구가 비선형 소자이기 때문에 현과 박의 도해법(2012)으로 점등상태의 전구의 타당한 저항을 구하여지더라도 이들 저항으로부터 전구에 걸리는 전압이나 전구에 흐르는 전류를 계산할 수 없다.
이 연구는 현과 박의 도해법(2012)을 확장하고, 키르히호프의 전압법칙과 전류법칙을 사용하여 전구 2개가 직렬 연결된 단순 전기회로에서와 전구 2개가 병렬 연결된 단순 전기회로에서 각 전구에 흐르는 전류와 각 전구에 걸리는 전압을 계산하는 방법들을 구안하는 것이며, 또한 실험을 통하여 얻은 결과들과 비교함에 의하여 구안된 방법들의 타당성을 보이는 것이다.