전류계, 전압계 질문

의견 드립니다.

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1. 전류계는 내부의 전류가 흘러가게 해서 내부에 있는 작은 저항에 양단에 걸리는 전압으로 전류를 환산하여 표시합니다. 보통 테스터의 전류 측정 시 전류 모드로 선택하면 내부에 0.01옴이 적색과 흑색 양 단자에 위치합니다. 그래서 전자회로에서 전류가 적색 단자-> 0.01옴 -> 흑색 단자를 통해서 흘러 나가게 합니다.

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이런 상태에서 전류가 1A가 흐르면 0.01옴 양단에는 0.01 * 1A = 0.01V = 10mV가 걸립니다. 이것을 1.000으로 프로그램 처리를 하여 표시하면 되고, 5A인 경우는 0.05= 50mV가 걸리고 이것을 5.000으로 프로그램으로 처리하여 표시하는 것입니다.

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2. 전압계의 경우는 회로의 특정 저항이나 부하에 걸리는 양단의 전압을 측정하는 것입니다. 예들 들어 1K 옴 양단의 전압이 1V라고 가정하겠습니다. 이때 전류는 1V/1K = 1mA가 됩니다. 이런 상태에서 테스터나 전압 측정기를 1K 옴 양단에 연결하면 1V가 표시되어야 정상입니다. 그런데 만약 전류 측정처럼 1K 옴과 직렬로 전압을 측정한다고 하면 내부의 저항이 0.01옴이니 여기에 걸리는 전압은 0.01V = 1mV가 됩니다. 그러면 이것을 환산하면 되지 않는가??? 그렇지 않습니다. 지금 1mV가 지시하고 있는 것이 1mA 전류를 의미하기 때문이죠. 전압이 아니기 때문입니다. 그래서 무의미한 상태가 됩니다. 또한 회로에서 전압이 100V, 저항이 100K인 경우도 같은 1mA가 흐를 수 있습니다. 그러면 이런 경우도 전류는 의미가 있지만 이 전류가 전압 100V를 의미하진 않게 됩니다.

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그래서 병렬로 측정하는 방법을 선택합니다. 대다수 전압 측정계 또는 테스터의 경우 이미 정해진 분압비를 저항을 통해 만들어 내장합니다. 예를 들어 10M 옴과 10M 옴 2개를 직렬로 해놓으면 분압 비는 10M/(10M+10M) = 1/2이 됩니다. 만약 40M 옴 과 10M 옴을 직렬로 연결하면 분압 비는 10M/(10M+40M) = 1/5이 됩니다. 이렇게 해놓고 측정하고자 하는 저항의 양단이나 부하의 양단에 대면 됩니다.

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예들 들어 분압 비를 1/5를 선택한 상태에서 10V를 측정한다고 저항이나 부하 양단에 대면 10V가 1/5로 분압되어 2V가 얻어집니다. 그러면 프로그램으로 2 * 분압비 5를 하여 10으로 지시하면 됩니다. 또한 5V를 측정하는 경우라면 5/5 = 1V가 얻어지고 프로그램으로 1* 분압비 5를 하여 5로 지시하면 됩니다.

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이처럼 전압을 측정하는 장비들은 분압비가 1/2.1/10,1/100,1/1000등으로 내부에 설정되어 있고 레인지 선택 버튼으로 누르면 해당 분압비로 분압되어 신호가 줄어든 상태로 측정되고 해당 분압 비만큼 내부의 프로그램에서 곱해준 이후 화면에 표시하는 것입니다.

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도움이 되시면 합니다.

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토마스 홍

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