[회로이론실험 예비레포트] 직렬회로, 전압분배기, 회로접지

소개

회로이론 실험 예비레포트로서

직렬회로
전압분배기
회로접지

3가지 실험에 대해서

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론적배경
4. 실험순서
5. 결과예측
6. 참고문헌

6가지 카테고리를 정확하게 지켜가면서 성실히 작성한

총 19page 분량의 예비레포트입니다

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 이론적배경
4. 실험순서
5. 결과예측
6. 참고문헌

6가지 카테고리를 정확하게 지켜가면서 성실히 작성한 예비레포트입니다

본문내용

이론적 배경

- 전압원에 두 개 이상의 저항을 직렬로 연결하여 전압분배기(voltage divider)를 만들 수 있다. 전압분배기를 이용하면 큰 전압을 갖는 전원으로부터 원하는 출력전압을 만들 어 낼 수 있다. 전압분배기 이론은 복잡한 회로를 해석하는 데도 자주 사용된다. 직렬 회로에 옴의 법칙을 적용하면 전압분배기 회로에 대한 식을 구할 수 있다. <그림 7-1> 의 회로를 살펴보자. 회로에 흐르는 전류를 It라고 할 때, 출력전압 Vx는 다음과 같이 쓸 수 있다.

첫 번째 식을 두 번째 식에 대입하면 저항 두 개가 들어있는 전압분배기에 대한 식을 얻 을 수 있다.
Vx = ItR2 = (Vs/Rt)R2 = Vs(R2/Rt)
공식이 뜻하는 바에 의하면 직렬연결된 저항 전체에 입력된 전압은 저항의 크기에 정비 례하여 나누어진다. 즉 큰 저항값을 갖는 저항에는 높은 비율로 입력전압이 걸리고 작은 저항값을 갖는 저항에는 낮은 비율로 입려전압이 걸린다. 세 개 이상의 많은 저항들이 직렬로 연결된 경우로 이 전압분배기 공식을 확장하면
Vx = Vs(Rx/Rt) ,Rx = 출력단자 사이의 저항값
이 식은 전압분배기 공식을 일반적인 형태로 표시한 것이다. 이 식을 잘 살펴보면 잔압 분배기의 출력전압은 전체 저항값에서 출력단자 사이에 있는 저항이 차지하는 비율을 입 력전압에 곱한 것과 같다는 것을 알 수 있다. <그림 7-2>의 회로에 있는 것처럼 전압분 배기에 저항 여러 개가 사용된 경우 출력전압은 보통 회로의 접지를 기준으로 한다. 이 회로에서 출력전압은 앞 식의 Rx 자리에 R2와 R3를 더한 값을 대입하여 구할 수 있다.
4주차 실험 예비보고서
이름 : 학번 :
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전위차계를 사용하면 전압분배기의 출력전압을 조정할 수 있다. 최소 0V에서 최대 입력 전압(Vs)값까지 출력전압의 크기를 조절할 수 있으며 출력전압의 범위를 줄이고 싶으면 전위차계와 직렬로 고정저항을 연결하면 된다.

4. 실험 순서

① <표 7-1>에 표시된 저항들의 값을 측정하여 기록하고, 모두 더하여 직렬로 연결된 경 우의 전체 저항값을 계산하여 기록한다.
② 저항들을 직렬로 연결하고, 전원을 연결하지 않은 상태에서 직렬 연결된 부분의 전체 저항값을 측정하고 앞에서 계산한 결과와 비교한다.
③ 회로의 저항들에 대해 차례대로 전압분배법칙을 적용하여 각 저항에 걸리는 전압을 미 리 계산한다. 계산할 때 전원전압의 크기로 10V, 저항의 값으로 측정값을 사용한다.
④ 전원을 회로에 연결한 다음 전원을 켜고 각 저항의 전압을 측정한다. 측정결과가 계산 결과와 맞는지 확인한다.
⑤ 앞서 꾸민 회로에서 출력전압이 약 6.8V가 되도록 출력단자를 이 회로에 덧붙여 그려 본다.
⑥ 10V 전압원으로부터 5.0V의 출력전압을 만들어내는 전압분배기를 만들려고 한다. R1, R3, R4 세 개의 고정저항을 사용하여 전압분배기를 설계하고 회로도를 그린다.
⑦ ⑥에서 설계한 회로를 꾸민 다음 출력전압을 측정하여 기록한다.
⑧ 10V 전압원으로부터 7.5V의 출력전압이 나오는 전압분배기를 만들려고 한다. 네 개의 저항 중에 두 개를 골라 회로를 설계하고 회로도를 그린다. 역시 회로를 꾸며 출력전압 을 측정하고 기록한다.
⑨ 1.0kΩ의 전위차계와 고정저항 R1, R2를 써서 출력전압의 범위를 줄인 회로에서 전압 분배법칙을 이용하여 최대 출력전압과 최소 출력전압을 각각 계산하고 기록한다. 이 역 시 회로를 꾸며 위의 값들을 측정하고 기록한다.

5. 결과 예측
- 직렬회로에 연결된 저항들에 대해 전압분배법칙을 적용하면 저항의 양쪽 단자에 걸리 는 전압은 저항값에 비례할 것이다.
- ⑤에서 R1, R3와 R4 사이에 전압분배기를 설치하면 5.0V의 출력전압을 만들어 낼 수 있을 것이다.

참고자료

· 이론과 함께 하는 디지털 회로실험/ 한학근 저/ 문운당
· To accompany FLOYD, 기초회로실험 -원리와 응용
· 전기∙전자 회로실험/ 이현수, 백승명/ 태영문화사
· Essentials of Circuit Analysis/ Robert L. Boylestad 저/ Pearson Prentice Hall