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[Engineering] 전기전자實驗 - 전압 분배 회로

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작성일18-08-09 04:22

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그림 1. 회로를 설계한후 10V인가, 가변저항 2.5V조절

위와 같은 결과가 나오면 가변저항을 측정(測定) 해야 하는데 브레드보드에 꽂아진 상태로 측정(測定) 을 하면 오차가 생길 수 있기 때문에 반드시 브레드보드에서 가변저항을 제거한 후 가변저항에서의 저항 값을 측정(測定) 한다. 두 저항의 사이를 ground로 잡고 DVM으로 측정(測定) 했기 때문에 의 값이 (-) 값이 나왔다.

그림 2. 가변저항의 값 측정(測定)

이론(理論)치를 계산하면 3.333kΩ이어야 하는데 test(실험) 값은 3.357kΩ의 값이 나왔다.
Ⅱ. test(실험) 에 필요한 이론(理論)
Ⅲ test(실험) 과정 및 test(실험) 결과
test(실험) 4-1 전압 분배
Vs〓10V, R₁〓10k, R₂〓10k가변저항

1. 출력 전압이 2.5V가 되려면 R₂의값은 얼마이어야 하는지 이론(理論)치를 계산하시오.
R₁에 흐르는 전압을 V₁이라고 하면 KVL에 의해서 V₁+2.5 〓 10 이므로 V₁에 걸린 전압은 7.5V가 되며 옴의 법칙
V〓IR에 의해 전류 I 〓 7.5/10k 〓 0.75mA
가 된다 이 회로에서 흐르는 전류는 KCL에 의해 모두 같으므로 R₂〓 V/I 로 나타낼 수 있따 따라서 R₂〓 2.5 / 0.75mA 〓
3.333kΩ이 되야한다.

그림 test(실험) 4-5 회로도

그림 test(실험) 4-5 회로구성

그림 test(실험) 4-3 ,,
2. 〓 10V
순서
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설명

다.
B. 저항 값을 변경하며 전압을 측정(測定) 하고 저항 값에 따라 Loading effect(부하effect)가 어느정도 influence을 미치는지 알아본다. 따라서 저항의 크기에 따라 걸리는 전압의 크기가 결정될 것이라 예상하였기에 〓 10V, 〓 3k , 〓 7k으로 회로를 구성하였다.

Ⅰ test(실험) 의 必要性 및 배경
A. 가변저항의 값을 바꾸면서 출력 전압을 측정(測定) 하며 전압 분배 법칙에 대해 이해 한다.




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레포트/공학기술


전압 분배 회로

요약 - 전압 분배 test(실험) 을 통해 측정(測定) 하는 전압이 클 때는 스케일링해서 작은 전압을 측정(測定) 하여 원래의 전압과 비교를해 보고, 저항값을 바꿔 보며 Loading effect(부하effect)가 실제적인 전압측정(測定) 에 어떤 influence을 미치는지 알아본다.
test(실험) 결과 “그림 5” 과 같은 결과가 나왔다.

그림 3. 이 0Ω일 때 측정(測定)
그림 4. 이 그 밖의 저항일 때 측정(測定)
V 이론(理論)치
V test(실험) 치
0
0
0
1k
0.833
0.839
10k
3.333
3.330
100k
4.761
4.807
1M
4.975
5.025

test(실험) 4-3 Negative Voltage
이 회로는 흐르는 전류의 크기가 같은 직렬 회로이다. 그 밖에 저항의 오차 5%와 파워서플라이의 소스저항도 오차에 influence을 미칠 수 있따

test(실험) 4-2 Loading effect
Vs〓10V, R₁〓10k, R₂〓10k
1. 위와 같이 회로를 연결하고 을 변경하면서 출력전압의 변동을 觀察하자.
이론(理論)값은 V 〓 Vs로 나타낼 수 있으며 은 로 나타낼수 있따 따라서 위에 식을 정리(arrangement)하면
V〓Vs이고 R₁,R₂〓10kΩ, Vs 〓 10V이므로
V 〓
〓이다.

2. 출력 전압 V가 2.5V가 되도록 R₂를 조절하시오.
브레드보드에 위와 같이 회로를 만든 후에 파워서플라이로 10V를 인가하고 R₂의 가변저항을 돌려가며 2.5V가 되도록 맞춘다.

test(실험) 4-5 Bonus test(실험)

1. 다음과 같이 회로를 구성하고 출력전압을 비교한다. 저항의 정격전력을 고려해야 하기에 적당히 크다고 생각되는 k단위의 저항을 사용하였다. 0.024kΩ(24Ω)의 오차가 생긴 것을 알 수 있따

3. 1번에서 계산한 이론(理論)치와…(생략(省略)) 2에서 측정(測定) 한 저항값의 차이를 만들어 내는 원인(原因)에 대상으로하여 생각해 보자.
이론(理論)치 3.333kΩ과 test(실험) 값 3.357kΩ사이에 생긴 오차 0.024k는 여러 가지 influence을 받을 수 있따 파워서플라이로 정확히 10V로 인가하였는지, R₂에서의 전압이 정확히 2.5V가 되었는지를 고려해야하는데 test(실험) 에서는 파워서플라이로 9.9V를 인가하였고 전압은 2.506V가 되도록 가변저항을 조절하여서 약간의 오차가 생긴 것 같다.

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