예비-측정기기들과 RC과도 응답

소개

실험 1. 측정기기들과 RC과도 응답(Transient Response)

목차

1. 목적
2. 준비문제
1) 전류계
2) 전압계
3) 오실로스코프
4)R-C 회로의 과도응답

본문내용

1. 목적
(1) 측정기기들의 사용법을 익힌다.
(2) RC회로의 전기적 특성을 이해하고 회로의 입력이 갑자기 변할 때 회로의 응답을 실험을 통해 알아보고, RC회로의 시정수가 갖는 의미를 이해한다.
2. 준비문제
(1)


Rsh는 분류저항
(shunt resistor)
라고 부른다.
Ga : Galvanometer
내부저항 : Rg
최대 측정치 : lg

Ga
Rsh
[그림 -1] 전류계의 원리도
[그림1-1]과 같은 회로를 사용하여 전류계를 구성하면, 전류계의 최대 측정가능 전류는 얼마인가? 이 전류계의 내부저항은 얼마인가?
▶ Galvanometer의 내부저항 Rg는 수십옴이고 최대 측정치인 Ig는 수십 에 불과하다. 하지만 위 그림과 같은 회로를 사용하면 최대 측정치인 Ig를 Rsh값에 따라 변화시킬 수 있다. 우선 Galvanometer의 양단에 걸리는 전압의 크기를 생각해보면, 의 관계식으로부터 최대 전류가 흐르기 위해서는 Galvanometer의 양단에 걸리는 전압이 최대 일 때, 즉 Galvanometer에 Ig의 전류가 흐를 때임을 알 수 있다.이때 Galvanometer 양단에 걸리는 전압은 이다. 이때 에 흐르는 전류의 크기는 이다. 따라서 전류계에 흐르는 전체 전류의 크기는 이다. 여기서 Rsh가 충분히 작게 되면 shunt resistor에 흐르는 전류의 크기가 커져 우리가 원하는 전류의 크기를 전류계가 측정할 수 있게 된다. 예를 들어 Rsh의 크기가 Rg의 이라면 우리가 측정할 수 있는 최대 측정치는 기존의 측정치인 Ig의 10배로 커지게 된다.
Rm는 배율저항
(multiplier resistor)
라고 부른다.
Ga : Galvanometer
내부저항 : Rg
최대 측정치 : lg
Rm
Ga
[그림 1-] 전압계의 원리도
(2)
[그림1-2]의 방법을 이용하여 측정할 수 있는 최대 전압은 얼마인가? 전압계의 등가 저항은 얼마인가?
▶ 최대 전압은 전압계 내의 Galvanometer에 흐르는 전류가 최대 일 때, 측정되는 전압이다. 따라서 전압계 내부에 최대로 흐를 수 있는 전류인 가 흐를 때의 측정전압이 최대 전압이라고 할 수 있다. 전압계 양단의 최대 전압을 라고 하면 이때 이다. 따라서 전압계 양단의 최대 전압은 값에 따라 바뀌게 된다. 값이 커지면 커질수록 전압계가 측정할 수 있는 최대 전압 역시 커지게 된다.
(3)

참고자료

· 문서 내에 기록해두었습니다.