분압 (Voltage divide) 및 분류 (Current divide)의 원리를 이해하고 실제 실험을 수행하고 응용을 생각해 본다.
분류기
전기회로 내에서 어떤 회로 구성요소에 회로 구성요소가 감당할 수 있는 양 이상의 전류가 흐를 경우가 있다. 이때 감당할 수 있는 이상의 전류가 이 회로 구성요소 주변으로 비켜서 흘러가도록 할 필요가 생긴다. 이런 경우 주로 저항을 회로 구성요소에 병렬로 연결해 주게 되는데 이를 분류기라 한다. 즉, 전기회로에서 전류계의 허용 전류크기 보다 큰 전류 값을 측정하고자 할 때 쓰인다. 전류 측정 시 전류계는 회로도에 직렬로 연결이 되며, 만약 이 전류계가 감당할 수 있는 전류보다 큰 전류를 측정하고자 할 때는 분류기를 전류계에 병렬로 연결하여 전류계에 흐르는 전류를 감소시킨다.
병렬연결 시 회로에 흐르는 전류는 저항의 크기에 반비례한다. 따라서 어떤 전류계의 측정 전류보다 10배의 전류를 측정하려고 하면 전체전류를 10으로 보았을 때 1의 전류만 전류계를 통과하게 하고 9의 전류는 분류기를 통하여 흘러야 한다. 즉, 전류계의 내부저항을 r 분류기의 저항을 R 이라고 하였을 때 r/R = 9 가 되는 작은 내부저항을 갖는 분류기를 병렬로 연결하게 되면 이 전류계는 10배의 전류 값을 측정하는 것이 가능하게 된다.
실험 방법
1. 실험 과정
1) 저항을 직렬로 구성하는 직렬 회로 실험을 하여 각 저항에 걸리는 전압을 측정한다.
2) 저항을 병렬로 구성하는 병렬 회로 실험을 하여 각 저항에 흐르는 전류 값을 측정한다.
3) 저항을 직렬, 병렬로 복합 구성하여 실험을 한다. 각 저항에 걸리는 전압과 전류 값을 측정하여 어떻게 분배 되는지 알아본다.
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