소개글
"알기쉬운 기초 전기 전자 실험 예비보고서"에 대한 내용입니다.
목차
1. 실험 목적
1.1. 분류기를 사용하여 전류 측정 범위 확장
1.2. 배율기를 사용하여 전압 측정 범위 확장
1.3. 분류기 및 배율기 선택법 학습 및 간단한 테스터기 설계 능력 기르기
2. 이론
2.1. 분류기
2.1.1. 분류기의 정의 및 원리
2.1.2. 분류기 저항 계산
2.2. 배율기
2.2.1. 배율기의 정의 및 원리
2.2.2. 배율기 저항 계산
3. 실험 방법
3.1. 분류기에 의한 전류 측정
3.2. 배율기에 의한 전압 측정
4. 예상 실험 결과
4.1. 분류기를 이용한 전류 측정 결과
4.2. 배율기를 이용한 전압 측정 결과
5. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 목적
1.1. 분류기를 사용하여 전류 측정 범위 확장
분류기를 사용하여 전류 측정 범위를 확장하는 것은 전류계의 측정 능력을 높이는 효과적인 방법이다. 분류기는 전류계에 병렬로 연결되어 전류의 측정 범위를 늘리는 역할을 한다.
분류기의 원리를 살펴보면 다음과 같다. [그림 3-1(a)]는 전류계의 최대 눈금으로 저항 R에 흐르는 전류 Ii를 측정하는 회로이고, [그림 3-1(b)]는 전류계의 내부저항을 Ri라 할 때 그 등가회로이다. 이 회로에서 분류기를 사용하여 m배의 전류까지 측정할 수 있도록 분류기 저항 Rs를 구할 수 있다. 동일한 전류계로 m배의 전류(mIi)까지를 측정하기 위해서는 [그림 3-2]와 같이 저항이 Rs인 분류기를 저항이 Ri인 전류계에 병렬로 연결하고, 전류계의 내부저항 Ri로는 Ii가, 분류기의 저항 Rs로는 (m-1)Ii가 흐르도록 하면 된다.
즉, mIi = Ii + Is = Ii = (Ri Ii) / Rs (3-1)
분류기의 저항 Rs는 Rs = Ri / (m-1) (3-2)
따라서 분류기의 저항 Rs를 전류계와 병렬로 연결하면 전류계의 측정범위를 m배로 확장시킬 수 있고, [그림 3-2]의 저항 R에 흐르는 실제전류는 전류계의 지시값을 m배하면 된다. 이를 통해 전류 측정 범위를 넓힐 수 있다는 것을 알 수 있다.
1.2. 배율기를 사용하여 전압 측정 범위 확장
배율기를 사용하여 전압 측정 범위를 확장하는 방법은 다음과 같다.
배율기(Multiplier)는 전압계에 직렬로 접속시켜서 전압의 측정범위를 넓히기 위한 저항기이다. [그림 3-3(a)]는 전압계의 최대 눈금으로 저항 R의 양단 전압 Ev를 측정하는 회로이고, [그림 3-3(b)]는 전압계의 내부저항을 Rv라 할 때 그 등가회로이다.
이 회로에서 배율기를 사용하여 m배의 전압까지 측정할 수 있도록 배율기 저항 Rm을 구할 수 있다. 동일한 전압계로 m배의 전압(mEv)까지를 측정하기 위해서는 [그림 3-4]와 같이 저항이 Rm인 배율기를 저항이 Rv인 전압계에 직렬로 연결하고, 전압계의 내부저항 Rv에는 Ev 전압이, 배율기의 저항 Rm에는 (m-1)Ev 전압이 걸리도록 한다. 즉, mEv = Ev + Em = Ev + Rm(Ev/Rv)이 성립한다.
이를 통해 배율기의 저항 Rm은 Rm = (m-1)Rv로 계산할 수 있다. 따라서 배율기의 저항 Rm을 전압계와 직렬로 연결하면 전압계의 측정범위를 m배로 확장시킬 수 있고, [그림 3-4]의 저항 R에 걸리는 전압은 전압계의 지시값을 m배 하면 된다.
예를 들어, 최대눈금 0.5V, 내부저항 5kΩ의 멀티미터 전압계로 2V의 전압을 측정하고자 할 경우, m = (2V-0.5V)/0.5V = 3이 되므로 배율기 저항 Rm = (3-1)5kΩ = 10kΩ가 된다. 따라서 10kΩ의 배율기 저항을 전압계와 직렬로 연결하면 2V까지 측정할 수 있게...
참고 자료
김지홍, 알기쉬운 기초 전기 전자 실험, 문운당, 31p~38p, 2013
유튜브 https://www.youtube.com/watch?v=GcfZs_7mrgE
유튜브 https://www.youtube.com/watch?v=N3_sIKCIr-M
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