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1. 저항기 측정 및 분석
1.1. 저항기 색 코드와 저항값 측정
저항기의 색 코드와 저항값 측정은 저항기의 구성 요소와 저항값을 정확하게 파악하는 데 필수적이다. 저항기는 전기회로에서 전압과 전류를 조절하는 역할을 하기 때문에 저항값을 정확히 측정하는 것이 중요하다.
저항기의 색 코드는 5개의 색 밴드로 이루어져 있으며, 각 색 밴드는 숫자, 지수, 공차를 나타낸다. 첫 번째와 두 번째 색 밴드는 유효 숫자를, 세 번째 색 밴드는 지수를, 네 번째 색 밴드는 공차를 나타낸다. 예를 들어 녹색-청색-적색-금색 색 코드를 가진 저항기의 경우 저항값은 56 x 10^2Ω, 공차는 5%이다.
이러한 저항기 색 코드를 이용하여 저항값을 측정할 수 있다. 실험 결과에 따르면 이 방법으로 얻은 저항값과 실제 측정값이 거의 일치하였다. 측정 오차는 약 1% 내외로 나타났다. 이는 색 코드를 통해 저항값을 정확하게 파악할 수 있음을 보여준다.
하지만 색 코드만으로는 저항값을 정확히 알 수 없는 경우가 있다. 예를 들어 저항기가 노후화되거나 오염된 경우 색 코드가 불분명해질 수 있다. 또한 정밀한 저항값 측정이 필요한 경우에는 색 코드로는 부족할 수 있다. 따라서 이러한 경우에는 보다 정밀한 측정 기법인 휘스톤 브리지 측정법을 사용해야 한다.
종합하면, 저항기 색 코드와 저항값 측정은 전기전자 회로 설계 및 분석에 필수적인 요소이다. 색 코드를 통한 저항값 파악은 간단하고 정확한 방법이지만, 상황에 따라 휘스톤 브리지 등의 다른 측정 방법을 병행할 필요가 있다.
1.2. 휘스톤 브릿지를 이용한 저항 측정
1.2.1. 휘스톤 브리지의 구조와 원리
휘스톤 브리지는 그림 2.4.1(a)와 같이 저항 R_1, R_2, R_k와 R_x를 연결하고, 점 a와 b 사이를 검류계 G로 연결하여 두 점 사이의 전위차를 알아볼 수 있게 한 장치이다. 이 휘스톤 브리지는 R_1과 R_2 및 R_k를 적당히 조절하여 검류계 G에 전류가 흐르지 않게 하여 평형조건을 찾는 영점법(null-comparison method)을 사용한다.
검류계에...