공부/일반물리학 College Physics

[일반물리학] 측정기기 이야기

TGJE 2025. 11. 19. 20:49

회로의 전류, 전압 등은 어떻게 측정하는걸까? 아날로그 측정장치는 기본적으로 galvanometer라는 코일 측정장치를 이용한다.

 

ㅇ영구자석 사이에 코일이 감긴 wheel을 배치시킨다. 코일에 전류가 흐르면 자기장에 의해 wheel에 토크가 발생하여 회전하게 되는 간단한 구조이다. 코일의 회전각도는 전류에 비례한다. 스프링은 자기장이 가한 토크에 비례하는 복원토크를 wheel에 가해 바늘이 멈출 수 있도록 한다. 

이이 갈바노미터에는 전눈금(Full scale deflectuon) 즉 최대로 측정할 수 있는 전류가 존재하는데 그 값이 크지 않다.

ㄸ또 얇고 긴 코일을 감아서 사용해 저항이 매우 크기 때문에 큰 전류가 흐르면 발열로 인해 도선이 타버릴 수 있다.

따라서 위와 같이 저항이 작은 병렬 회로를 추가하여(shunt) 대부분의 전류를 흘려보내고 남은 전류만 측정할 수 있게 하면 넓은 범위의 전류를 측정가능한데, 이렇게 만든 장치가 전류계다.

동일한 장치에 저항을 전류계와 직렬로 연결하여 전압을 미리 소모시키면 더 넓은 전압을 측정할 수 있다. 이것이 바로 전압계다.