전류계 분류기 및 전압계 배율기 실험

문서 내 토픽

1. 분류기(Shunt)

분류기는 전류계에 병렬로 접속하여 측정범위를 확장하는 저항기입니다. 전류계의 내부저항을 Ri라 할 때, m배의 전류까지 측정하기 위한 분류기 저항 Rs는 Rs = Ri/(m-1) 공식으로 계산됩니다. 분류기를 사용하면 전류계의 측정범위를 m배로 확장할 수 있으며, 실제 전류는 전류계 지시값에 m을 곱하여 구합니다.
2. 배율기(Multiplier)

배율기는 전압계에 직렬로 접속하여 전압 측정범위를 확장하는 저항기입니다. 전압계의 내부저항을 Rv라 할 때, m배의 전압까지 측정하기 위한 배율기 저항 Rm은 Rm = (m-1)Rv 공식으로 계산됩니다. 배율기를 사용하면 전압계의 측정범위를 m배로 확장할 수 있으며, 실제 전압은 전압계 지시값에 m을 곱하여 구합니다.
3. 전류 측정 실험

부하저항을 150Ω, 200Ω, 300Ω으로 변경하면서 멀티미터로 전류를 측정합니다. 최대눈금 10mA, 내부저항 10kΩ의 전류계에 계산된 분류기 저항을 병렬 연결하여 측정범위를 확장하고, 측정값과 계산값의 오차를 비교 분석합니다.
4. 전압 측정 실험

가변전원을 2V에서 10V까지 변환하면서 전압계로 측정합니다. 최대눈금 0.5V, 내부저항 5kΩ의 전압계에 계산된 배율기 저항을 직렬 연결하여 측정범위를 확장하고, 각 전압 단계에서 측정값과 계산값의 오차를 검증합니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 분류기(Shunt)

분류기는 전류계의 측정 범위를 확장하는 중요한 장치입니다. 높은 전류를 측정할 때 민감한 갈바노미터를 보호하기 위해 저항값이 작은 분류기를 병렬로 연결합니다. 이를 통해 대부분의 전류가 분류기를 통과하고 일부만 갈바노미터를 통과하게 되어 안전한 측정이 가능합니다. 분류기의 저항값 선택이 정확한 측정의 핵심이며, 온도 변화에 따른 저항 변화를 최소화하기 위해 망간니켈 합금 등의 재료가 사용됩니다. 실무에서 분류기는 전류계의 신뢰성과 수명을 크게 향상시키는 필수 요소입니다.
2. 배율기(Multiplier)

배율기는 전압계의 측정 범위를 확장하는 핵심 부품으로, 높은 저항값을 가진 저항을 직렬로 연결하여 작동합니다. 갈바노미터에 인가되는 전압을 제한하면서 전체 회로의 높은 전압을 측정할 수 있게 해줍니다. 배율기의 저항값이 정확할수록 측정 정확도가 높아지므로 정밀한 저항 선택이 중요합니다. 온도 계수가 낮은 고급 저항 재료를 사용하여 환경 변화에 따른 오차를 최소화합니다. 배율기는 전압계의 성능을 결정하는 중요한 요소이며, 다양한 측정 범위를 제공하기 위해 여러 배율기를 선택적으로 사용할 수 있습니다.
3. 전류 측정 실험

전류 측정 실험은 전기 회로의 기본 개념을 이해하는 데 필수적인 실험입니다. 전류계를 회로에 직렬로 연결하여 전류의 크기를 정확히 측정하는 방법을 배웁니다. 실험을 통해 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙을 실제로 검증할 수 있으며, 다양한 회로 구성에서 전류의 흐름을 이해할 수 있습니다. 전류계의 내부 저항이 측정에 미치는 영향을 고려해야 하며, 정확한 측정을 위해 적절한 범위의 전류계를 선택하는 것이 중요합니다. 이 실험은 전자 공학의 기초를 다지는 데 매우 유용합니다.
4. 전압 측정 실험

전압 측정 실험은 전기 회로에서 전위차를 정확히 측정하는 방법을 습득하는 중요한 실험입니다. 전압계를 회로에 병렬로 연결하여 두 점 사이의 전압을 측정합니다. 실험을 통해 전압의 분배, 전원의 특성, 그리고 부하에 따른 전압 변화를 관찰할 수 있습니다. 전압계의 내부 저항이 높을수록 회로에 미치는 영향이 적어 정확한 측정이 가능합니다. 다양한 회로 구성에서 전압 측정을 수행함으로써 전기 회로의 동작 원리를 깊이 있게 이해할 수 있으며, 실무 응용에 필요한 기초 지식을 확립할 수 있습니다.

주제 연관 토픽을 확인해 보세요!

주제 연관 리포트도 확인해 보세요!