전압 배율기와 전류분류

4. 실험 예비 문제 (1) <그림3>에서 R1 = 1㏀, R2 = 2㏀, R3 = 3㏀ 이고, E = 10V일 때 저항 R2에 인가되는 전압 V2를 구하시오.(소수점 3째 자리에서 반올림 함) ☞ 직렬 연결이므로 Req = 1 + 2 + 3 = 6㏀ 회로 전체에 흐르는 전류는 V = I·R을 사용하여, 10 = 6·I 이다. I = = 1.67A 회로에 흐르는 전류가 1.66A이기에 2㏀에 흐르는 전류도 1.67A 이다. 따라서 2㏀에 걸리는 전압은 V = I·R 에 의해서 2×1.67 = 3.34V (2) 최대 전압 1V까지 잴 수 있는 내부 저항이 0.1Ω인 전압계를 이용하여, 최대 전압 100V까지 잴 수 있는 전압계를 만들고자 할 때 전압계와 직렬로 연결하여야 하는 배율 저항의 크기 및 전력은 얼마인가? ☞ 전압계를 m배만큼 측정 범위를 확대하려면 배율저항 Rm = (m-1)RV 가 된다. 여기서 RV는 전압계의 내부 저항을 말한다. 그럼, 수치를 대입 해보면, m = 100, RV = 0.1Ω 이 된다. 위 배율 저항을 구하는 공식에 대입하면 Rm = (100-1)×0.1Ω = 9.9Ω 가 된다. 그러므로 배율 저항의 크기는 Rm = 9.9Ω 이 된다. 그리고 배율 저항에서 소비되는 전력 PR = I2RM + RM 이고, E는 전압의 배율 m을 구하는 공식 m = 에 의해서 구할 수 있다. 우선 E는 위 식의 변환에 의해서 E = 로 수치를 대입하면, (1+)×1 = 1 + 99 = 100 이 된다. E가 100V가 된다. 그러므로 소모되는 전력은 PR = I2RM = 이 된다.