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목차

실험 제목 : 휘트스톤 브리지에 의한 저항측정
I. 실험목적
II. 이론
III. 실험방법
IV. 사용기기 및 부품

실험 제목 : 오실로스코프 사용법 및 위상 측정
I. 실험목적
II. 이론
III. 실험방법
IV. 사용기기 및 부품

본문내용

I. 실험목적
Ÿ 휘트스톤 브리지를 통하여 브리지의 원리를 이해한다. Ÿ 휘트스톤 브리지를 이용하여 저항측정법을 익힌다.
II. 이론
[그림 11-1]과 같이 4개의 저항 P, Q, R, X, 검류계 G, 전지 E를 접속시킨 회로를 휘트스톤 브리지라 하며, 이 회로를 이용하여 저항을 측정하는 방법을 휘트스톤 브리지법이라 한다. 이 방법은 영위법, 즉 검류계에 전류가 흐르지 않는 회로의 평형상태를 이용하므로 점류계의 내부임피던스가 측정저항에 어떠한 영향도 미치지 않게되어 정밀 측정이 가능하다. 따라서 이 측정방법의 정확성은 오로지 검류계의 감도에만 의존하게 된다. 휘트스톤 브리지는 1 [Ω]에서 수 [MΩ] 정도의 중저항을 정확히 측정하는데 가장 널리 사용되는 계측기로서 그 동작원리는 다음과 같다. 그림에서 Q와 P의 비를 적당히 선정하고 가변저항R을 조정하여 검류계 G에 흐르는 전류가 0일 때 브릿지는 평형상태가 되고 전압과 전류의 관계식은 다음과 같이 나온다. 
    
     
  
의 조건을 만족하게 된다. 즉 점 C와 D가 등전위가 되기 위해서는 ac와 ad의 전압강하와 bc와 bd 의전압강하가 같아야 하므로

 ×     ×  
 ×     ×  
이 성립하며 위의 식에서   , 를 소거하면 QR=PX →   
 (
  비례변  평행변)
이라는 식이 나온다.
다음 휘트스톤 브리지의 측정오차와 검류계의 감도에 대해서 알아보자.
휘트스톤 브리지에서 측정오차가 발생하면 브리지 회로는 [그림 11-2 (a)]와 같이 불평형회로가 되어 검류계의 내부저항 에 전류  가 흐르게 된다. 이것을 테브낭의 정리를 이용하여 구해보자.

출처 : 해피캠퍼스

목차

실험 제목 : 중첩의 원리
I. 실험목적
II. 이론
III. 실험방법
IV. 사용기기 및 부품

실험 제목 : 테브낭, 노튼 정리
I. 실험목적
II. 이론
III. 실험방법
IV. 사용기기 및 부품

본문내용

I. 실험목적
Ÿ 중첩의 원리를 이해하고 이를 실험적으로 증명한다. Ÿ 전압원과 전류원을 이해하고 중첩의 원리에 대한 응용력을 키운다.
II. 이론
중첩의 원리는 선형미분방정식으로 표현되는 모든 물리게에 대하여 성립하며, 특히 전기회로망에 대해서는 “다수의 전원을 포함하는 선형회로망에 있어서 임의의 점에 전류 및 전압은 개개의 전원이 독단적으로 작용할 때에 그 점의 전류 및 전압을 합한 것과 같다.”라고 할 수 있다. 여기서 전원을 독단적으로 작용시킨다는 것은 다른 전원전압은 그 전압을 0으로 하는 것, 즉 전압을 단락한다는 것을 의미하고 또 다른 전류전원은 그 전류를 0으로 하는 것, 즉 전류원을 개방한다는 것을 의미한다. 중첩의 원리는 DC 회로 뿐만 아니라 AC 회로에 대해서도 적용 가능하다. 그러나 다수개의 교류전원이 포함되어 있는 AC 회로에서는 그 주파수가 동일해야 한다는 점에 유의하여야 한다.
[그림 9-1] 회로에서 각 저항에 흐르는 전류분포를 중첩의 원리를 이용하여 구해보자.
먼저 12 [V]의 전압원만을 고려하면 6 [A]의 전류원은 개방된 것으로 볼 수 있으므로 [그림 9-2(a)]와 같은 전류분포를 갖게 된다. 다음 6 [A]의 전류원만을 고려하면 마찬가지로 나머지 12 [V]의 전압원은 단락된 것으로 볼 수 있으므로 [그림 9-2 (b)]와 같은 전류분포를 갖게 된다. 따라서 중첩의 원리에 의하여 각각의 저항에 흐르는 전류는 이 두 그림의 전류 분포를 합한 것이 되므로, [그림 9-2(c)]와 같은 결과가 된다. 이 결과는 키르히호프 법칙을 이용해서 구한 것과 일치함을 확인하기 바란다. 이와 같이 중첩의 원리를 사용하면 회로를 단순화시켜 해석할 수 있는 이점이 있다. 특히, 키르히호프 법칙으로 문제를 해석하기가 곤란한 경우에도 중첩의 원리가 유용하게 쓰일 경우가 많다.

출처 : 해피캠퍼스