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전기전자실험 - 전압 분배 회로
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전압 분배 회로
요약 - 전압 분배 실험을 통해 측정 하는 전압이 클 때는 스케일링해서 작은 전압을 측정하여 원래의 전압과 비교를해 보고, 저항값을 바꿔 보며 Loading effect(부하효과)가 실제적인 전압측정에 어떤 영향을 미치는지 알아본다.
Ⅰ 실험의 필요성 및 배경
A. 가변저항의 값을 바꾸면서 출력 전압을 측정하며 전압 분배 법칙에 대해 이해 한다.
B. 저항 값을 변경하며 전압을 측정하고 저항 값에 따라 Loading effect(부하효과)가 어느정도 영향을 미치는지 알아본다.
Ⅱ. 실험에 필요한 이론
Ⅲ 실험과정 및 실험 결과
실험 4-1 전압 분배
Vs=10V, R₁=10k, R₂=10k가변저항
1. 출력 전압이 2.5V가 되려면 R₂의값은 얼마이어야 하는지 이론치를 계산하시오.
↳ R₁에 흐르는 전압을 V₁이라고 하면 KVL에 의해서 V₁+2.5 = 10 이므로 V₁에 걸린 전압은 7.5V가 되며 옴의 법칙
V=IR에 의해 전류 I = 7.5/10k = 0.75mA
가 된다. 이 회로에서 흐르는 전류는 KCL에 의해 모두 같으므로 R₂= V/I 로 나타낼 수 있다. 따라서 R₂= 2.5 / 0.75mA =
3.333kΩ이 되야한다.
2. 출력 전압 V₀가 2.5V가 되도록 R₂를 조절하시오.
↳ 브레드보드에 위와 같이 회로를 만든 후에 파워서플라이로 10V를 인가하고 R₂의 가변저항을 돌려가며 2.5V가 되도록 맞춘다.
그림 1. 회로를 설계한후 10V인가, 가변저항 2.5V조절
위와 같은 결과가 나오면 가변저항을 측정해야 하는데 브레드보드에 꽂아진 상태로 측정을 하면 오차가 생길 수 있기 때문에 반드시 브레드보드에서 가변저항을 제거한 후 가변저항에서의 저항 값을 측정한다.
그림 2. 가변저항의 값 측정
이론치를 계산하면 3.333kΩ이어야 하는데 실험값은 3.357kΩ의 값이 나왔다. 0.024kΩ(24Ω)의 오차가 생긴 것을 알 수 있다.
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2014.05.23
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