전류계 분류기 및 전압계 배율기 실험

문서 내 토픽

1. 분류기(Shunt Resistor)

분류기는 전류계에 병렬로 접속하여 측정범위를 넓히기 위한 저항기입니다. 높은 전류를 측정할 수 있도록 도와주며, 전류계는 특정 전류 범위에서만 안전하게 작동하므로 분류기를 사용하여 전류를 나누어 전류계에 걸리는 전류를 줄입니다. 분류기의 저항값은 Rs = Ri/(m-1) 공식으로 계산되며, 여기서 m은 배율입니다.
2. 배율기(Multiplier Resistor)

배율기는 전압계에 직렬로 접속하여 전압의 측정범위를 넓히기 위한 저항기입니다. 전압 배율기는 입력전압을 특정비율로 줄여서 출력하는 회로로, 저항을 이용하여 구성됩니다. 배율기의 저항값은 Rm = (m-1)Rv 공식으로 계산되며, 이를 통해 전압계의 측정범위를 확장할 수 있습니다.
3. 전류 측정 실험

부하저항을 150kΩ, 200kΩ, 300kΩ으로 변경하면서 멀티미터 전류계로 전류를 측정합니다. 최대눈금 10mA, 내부저항 10kΩ의 전류계에서 분류기를 사용하여 더 높은 전류를 측정할 수 있습니다. 분류기의 저항을 계산하고 병렬로 접속한 후 측정값을 기록하여 오차를 분석합니다.
4. 전압 측정 실험

가변전원을 10V까지 변환시키면서 전압계로 전압을 측정합니다. 최대눈금 0.5V, 내부저항 5kΩ의 전압계에서 배율기를 사용하여 더 높은 전압을 측정할 수 있습니다. 배율기 저항을 계산하고 직렬로 접속한 후 측정값을 기록하여 오차를 분석합니다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

1. 분류기(Shunt Resistor)

분류기는 전류계의 측정 범위를 확장하는 데 매우 중요한 역할을 합니다. 낮은 저항값을 가진 분류기를 전류계와 병렬로 연결하면, 대부분의 전류가 분류기를 통해 흐르고 작은 부분만 전류계를 통과하게 됩니다. 이를 통해 원래 측정 범위보다 훨씬 큰 전류를 안전하게 측정할 수 있습니다. 분류기의 저항값은 정확한 계산을 통해 결정되어야 하며, 온도 변화에 따른 저항 변화를 최소화하기 위해 망간동 같은 특수 합금을 사용합니다. 정확한 전류 측정을 위해서는 분류기의 품질과 정확도가 매우 중요합니다.
2. 배율기(Multiplier Resistor)

배율기는 전압계의 측정 범위를 확장하기 위해 전압계와 직렬로 연결되는 고저항 소자입니다. 높은 저항값을 가진 배율기를 사용하면 전압계에 흐르는 전류를 제한하면서도 더 높은 전압을 측정할 수 있습니다. 배율기의 저항값은 원하는 측정 범위에 따라 정밀하게 계산되어야 하며, 온도 계수가 낮은 고급 저항체를 사용하여 측정 정확도를 보장합니다. 배율기 없이는 전압계로 고전압을 측정할 수 없으므로, 실무에서 매우 필수적인 부품입니다.
3. 전류 측정 실험

전류 측정 실험은 전기 회로의 기본을 이해하는 데 필수적인 실험입니다. 전류계를 회로에 직렬로 연결하여 전류를 측정하는 과정에서 전류계의 내부 저항이 회로에 미치는 영향을 최소화해야 합니다. 분류기를 사용하여 측정 범위를 확장할 때는 분류기와 전류계의 저항값 비율이 정확해야 올바른 측정값을 얻을 수 있습니다. 실험을 통해 옴의 법칙과 키르히호프의 법칙을 검증할 수 있으며, 정확한 측정 기술을 습득하는 것이 중요합니다.
4. 전압 측정 실험

전압 측정 실험은 회로의 다양한 지점에서 전위차를 파악하는 중요한 실험입니다. 전압계를 회로에 병렬로 연결하여 측정하며, 전압계의 내부 저항이 충분히 높아야 회로에 미치는 영향을 최소화할 수 있습니다. 배율기를 사용하여 고전압을 측정할 때는 안전성이 매우 중요하며, 측정 범위를 초과하지 않도록 주의해야 합니다. 이 실험을 통해 전압 분배, 전력 소비, 그리고 회로 설계의 기본 원리를 이해할 수 있습니다.

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