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다음 그림과 같은 코일저항이 r인 전압계를 이용하여 측정할 수 있는 전… | [승강기기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[승강기기사 필기] 17년 3회차
다음 그림과 같은 코일저항이 r인 전압계를 이용하여 측정할 수 있는 전압이 v인데, 그림의 스위치 S를 닫으면, 그 측정범위가 바뀌게 된다. 4배의 정확도로 전압을 측정할 때rm값은 얼마인가?
문제 이미지
1
3r
2
2r
3
r
4
r/3
해설

스위치 S를 닫으면 저항 rm이 가동코일(코일저항 r)과 병렬로 접속되는 회로이므로, 측정범위를 4배로 넓히려면 rm = r/3 이어야 한다.

병렬이 되면 전류가 코일과 rm으로 나뉘어 코일이 분담하는 몫은 rmr+rm\dfrac{r_m}{r+r_m} 배로 줄고, 같은 지시를 얻기 위해 필요한 입력은 그만큼 커진다. 따라서 배율은 n=1+rrmn = 1 + \dfrac{r}{r_m} 이다.

여기에 n = 4를 대입하면
4=1+rrm4 = 1 + \dfrac{r}{r_m}
rrm=3\dfrac{r}{r_m} = 3
rm=r3r_m = \dfrac{r}{3}

3r·2r·r처럼 코일저항보다 작지 않은 값으로는 코일 분담분을 1/4까지 낮출 수 없다. rm이 r보다 작아야 대부분의 전류가 rm 쪽으로 흘러 측정범위가 넓어진다는 점을 잡아두면 값의 크기부터 걸러낼 수 있다.

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