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기초 회로실험 - 직렬 및 병렬 회로의 응용
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1. 실험목적
(1) 전압 배율기와 전류 분류기의 원리를 익힌다.
(2) 전압계와 전류계의 측정 범위 확대 방법을 이해한다.
(3) 브리지 회로를 이용한 저항 측정법을 익힌다.
(4) △-회로와 Y-회로의 상호 변환을 이해한다.
2. 이론
(1) 전압 분배 법칙과 배율기
- 저항의 직렬연결에서 각 저항에 걸리는 전압은 키르히호프의 법칙에 의하여 입력 전압이 각 저항 값에 비례하여 분배됨을 알 수 있다.
- 전압분배 : 2개 이상의 저항을 전원에 직렬로 연결할 때 각 저항에 걸리는 전압이 저항에 비례하여 분배.
N개의 저항 , …, 이 직렬연결된 회로에 전압 를 가하면 저항 에 걸리는 전압은
- 배율저항이란 전압계의 측정 범위 확대를 위하여 위하여 전압계와 직렬로 삽입되는 저항이다.
[그림 5.1] 배율 저항 울 갖는 전압계
그림과 같이 내부저항이 인 전압계를 배율 저항 과 직렬로 연결하면, 전압계가 나타내는 전압은
이때, 측정 범위의 확대율인 전압 배율 m은
역으로, 전압계 m배만큼 측정 범위를 확대하려면 배율저항 을 내부저항이 인 전압계에 직렬로 삽입하면 된다. 여기서 고려할 사항은 배율 저항의 전력 소모이다.
- 배율 저항에서 소모되는 전력은
배율 저항은 이 값 이상 견딜 수 있는 저항을 선택하여야 한다.
(2) 전류 분배 법칙과 분류기
- 저항의 병렬연결에서 각 저항에 흐르는 전류는 키르히호프의 법칙에 의하여 입력 전류의 각 저항 값에 반비례하여 분배됨을 알 수 있다.
- 전류분배 : 2개 이상 저항을 전원에 병렬로 연결할 때 각 저항에 흐르는 전류가 저항에 반비례하여 분배.
N개의 저항 , , …, 이 병렬 연결된 회로에 전류 를 가하면 저항 에 흐르는 전류는
- 분류 저항이란 전류계의 측정 범위 확대를 위하여 전류계와 병렬로 삽입되는 저항이다.
[그림 5.2] 분류 저항 를 갖는 전류계
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2015.02.06
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