[전기전자]기초전기회로실험 예비%결과 레포트입니다.

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목차

1. 저항기 색 코드와 저항값 측정

2. 직류전압의 측정

3. 도체와 절연체

4. 직류의 측정

5. 옴의 법칙

6. 직렬 회로

7. 직류회로 설계

8. 전압분할 회로(무부하)

9. 병렬회로의 전류

10. 병렬회로의 저항

11. 병렬회로 설계

12. 직-병렬회로의 저항

13. 키르히호프 전압법칙(단일전원)

14. 키르히호프 전류법칙

15. 전압분할 및 전류분할 회로 설계

16. 최대 전력전송

17. 중첩의 정리

18. 테브닌&노튼의 정리

본문내용

법칙과 키르히호프법칙의 사용이 필요할 수도 있다.
노튼 저항 RN은 앞의 실험에서 테브닌 저항을 구할 때 사용했던 방법을 이용하여 다음과 같은 과정으로 구한다. 본래의 회로망에서 부하를 개방한다. 모든 전압원은 단락 시키고 내부저항으로 대체한다. 개방부하 단자에서 회로를 바라본 저항값 RN을 계산한다.
3. 예비점검
1) 그림 26-2(a) 회로에서 V=12V, R1=1Ω, R2=39Ω, R3=60Ω, RL=27Ω이다. 전압원 V의 내부저항은 0이라고 가정한다. 노튼 등가회로에서 다음의 값을 구하라. (a) IN = 0.3A (b) RN = 24Ω (c) IL = 0.14A
2) 그림 26-3(a) 회로에서 V1 = 30V, V2 = 30V 이고, 전압원의 내부저항은 0으로 가정한다. R1 = 45Ω, R2 = 150Ω, RL = 47Ω이다. 노튼 등가회로에서 다음의 값을 구하라.
(a) IN = 0.47A (b) RN = 34.6Ω (c) IL = 0.199A
4. 실험 준비물
(1) 전원장치
0-15V 가변 직류전원(regulated) 2개
(2) 측정계기
VOM 2개 또는 DMM
(3) 저항기(5%, ½-W) : 390Ω·560Ω·680Ω·1.2kΩ·1.8kΩ·2.7kΩ·10kΩ·2W 분압기 각 1개
(4) 기타 : SPST 스위치 2개, SPDT 스위치 3개
5. 실험과정
A. IN과 RN의 결정
(1) 스위치 S1, S2, S3을 A점에 놓은 상태로, 그림 26-4의 회로를 구성한다. 두 개의 전원을 모두 끄고, S4, S5를 개방한다.
(2) 전원을 켜고, VPS1 = 12V, VPS2 = 6V가 되도록 조정한다.(극성이 올바로 연결되도록 주의한다.) 실험중에 이전압이 유지되어야 한다. S4, S5를 닫는다. RL에 흐르는 전류 IL을 측정하여 표 26-1에서 "IL, Measured, Original Circuit" 항의 1.2㏀ 행에 기록한다.
(3) RL을 390Ω, 560Ω, 1.8㏀의 순서로 교체한다. 각각의 경우에 대해 IL을 측정하고 "IL, Measured, Original Circuit" 아래의 해당행에 값을 기록한다.
(4) S3을 B점으로 이동시켜 RL이 단락 되도록 한다. 계기에 의해 측정되는 전류는 노튼 등가 전류원의 단락회로 전류 IN이다. 표 26-1에서 "IN, Measured"아래의 1.2㏀ 행에 값을 기록한다.
(5) 전원을 끈다. S5를 개방하고 S1, S2, S3를 B점으로 이동한다. 이 결과 전압원은 단락회로가 되고, D와 E사이의 부하회로는 개방된다.(정전압원의 내부저항은 무시할 수 있다고 가정한다.) S4는 닫힌 상태를 유지한다.
(6) 저항계로 CF 사이의 저항값을 측정한다. 이 저항값이 노튼 등가저항 RN이다. 표 26-1에서 "RN, Measured" 아래의 1.2㏀행에 값을 기록한다.
(7) 그림 26-4의 회로에서, 노튼 전류 IN의 값을 계산하여 표 26-1에서 "IN, Calculated" 아래의 1.2㏀ 행에 기록한다.
(8) 그림 26-4의 회로에서, 노튼 분로저항 RN의 값을 계산하여 표 26-1에서 "RN, Calculated"아래의 1.2㏀ 행에 값을 기록한다.
(9) 실험과정 A7과 A8에서 계산된 IN과 RN의 값을 사용하여 그림 26-4회로의 부하저항 1.2㏀, 390Ω, 560Ω, 1.8㏀ 각각에 대해 부하전류 IL을 계산한다. 표 26-1에서 "IL, Calculated"항에 값을 기록한다.
B. 노튼 등가회로를 이용한 측정
(1) 전원을 끄고 S1을 개방한 상태로, RL = 1.2㏀가 되게 하여 그림 26.5의 회로를 구성한다. 전류계 A1으로 노튼 전류 IN을 측정하고, 전류계 A2로 부하전류 IL을 측정한다. 분압기는 RN으로 사용된다. 과정 A6에서 구해진 RN의 저항값이 되도록 분압기를 조정한다.
(2) 전원공급기를 최소 전압으로 놓는다. 전원을 켜고 S1을 닫는다. 전원의 출력을 서서히 증가시켜 전류계 A1에 의해 측정되는 전류가 과정 A4에서 구해진 IN의 값과 같아지도록 만든다.
(3) 전류계 A2에 의해 측정된 부하전류 IL을 표 26-1에서"IL, Measured, Norton Equivalent Circuit" 아래의 1.2㏀ 행에 기록한다. S1을 개방하고 전원을 끈다.
(4) 표 26-1에 나열된 부하저항들에 대해 노튼 등가회로(그림26-5)를 구성하고, 각각의 RL 값에 대한 IL을 측정한다. 표 26-1에서 "IL, Measured, Norton Equivalent Circuit"에 값을 기록한다. S1을 개방하고 전원을 끈다.
실험21. 노튼의 정리(결과 보고서)
1. 실험목적
(1) 한 개 또는 두 개의 전압원을 갖는 직류회로에서 노튼 정전류원 IN과 노튼 전류원 저항 RN의 값을 결정한다.
(2) 두 개의 전압원을 갖는 복잡한 직류 회로망 해석에서 IN과 RN의 값을 실험적으로 입증한다.
2. 실험 결과 및 고찰
표25-1 노튼의 정리를 입증하기 위한 측정
IN, ㎃
RN, Ω
IL, ㎃
RL, Ω
Measured
Calculated
Measured
Calculated
Measured
Calculated
Original
Circuit
Norton
Equivalent Circuit
1.2k
15.433㎃
15.428㎃
544Ω
543Ω
4.795㎃
4.762㎃
4.806㎃
390
8.861㎃
8.842㎃
8.979㎃
560
7.556㎃
7.436㎃
7.595㎃
1.8k
3.582㎃
3.562㎃
3.576㎃
이번 실험은 한 개 또는 두 개의 전압원을 갖는 직류회로에서 노튼 정전류원 과 노튼 전류원 저항의 값을 결정하고 실험적으로 입증하는 것이다. 노튼 등가회로에서 측정된 값과 본래 회로에서 측정된 값을 보면 값들이 거의 일치하게 나왔다(2%미만의 오차발생). 2단자 선형회로망을 정전류원과 병렬등가저항 회로로 변환시켜 단순화하더라도 전류나 전압에 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있다. 또한 회로를 단순화 했기 때문에 계산을 하기에도 좀 더 용이하다.
테브닌 정리때와 마찬가지로 RL의 값이 커짐에 따라 전류의 값이 감소함을 알수 있다.(옴의 법칙이 적용됨)

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