전자공학과 기초전자공학실험(EEE2051)
기초 전자공학 실험 (EEE2051)
서강대학교 전자공학과
2024년 1 학기
[2주차]
실험 1. 멀티미터에 의한 측정
실험 2. 수동 소자 (R, L, C)의 규격 판독법
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전자공학과 기초전자공학실험(EEE2051)
실험 1. 멀티미터에 의한 측정
1. 실험 목적
(1) NI myDAQ와 디지털 멀티미터를 사용해 각각의 사용법을 익힌다 .
(2) 멀티미터를 사용하여 직류 전압, 직류 전류 및 저항 등을 측정하고 그 사
용법을 익힌다.
2. 관련이론
(a)
( b)
그림 1-1. 전류측정, (a) 회로내에서 전류의 방향, (b) 전류계의 연결방법.
(1) 전류계
전류계에는 직류전류계와 교류전류계가 있다 . 그림 1-1. (a)에서 회로에 흐르
는 전류를 측정하고자 하는 경우 전류계의 접속은 전류를 측정하고자 하는 점의
회로를 끊고, 그림 1-1. (b)와 같이 회로와 직렬로 연결하면 된다 . 이것은 이점을
통과하는 전류를 알고자 하기 때문이다 . 이때 전류계가 나타내는 실제 값은 전
를 전환한다. 전류계가 바르게 연결되었을 때에는 바늘이 왼쪽에서 오른쪽으로
원의 일부를 그리며 움직일 것이다. 반대방향으로 움직인다면 전류계의 극성이
반대로 되었음을 의미하므로 (+)단자와 (-)단자를 바꾸어 연결한다.
류계의 내부저항 R m 을 고려하면 이론값보다 작게 나타난다. 즉 이론치를 I , 실제
(2) 전압계
값을 I m 라 하면
전압계에는 직류전압계와 교류전압계가 있다. 어떤 회로나 소자 양단의 전압
을 측정하고자 하는 경우는 전압계를 전압을 측정하고자 하는 두 점 사이에 접
I = V , Im = V
R
R+ R m
(1-1)
속한다. 즉 , 회로와 병렬로 연결하여야 한다.
그림 1-2(a)에서 VL 은 R L 양단 전
압의 이론 치이고 , 그림 1-2(b)에서 V m은 R L 양단 전압의 측정치는
로 구할 수 있다. 그러므로 전류계의 내부저항은 가급적 작은 것이 바람직하며
정밀한 측정을 할 경우는 미리 전류계의 내부저항을 조사하여 내부저항에 따른
측정오차를 보상해야 한다.
직류전류계는 극성에 유의하여 전류계의 (+) 단자는 높은 전위에, 그리고 (-)
단자는 낮은 전위에 연결하여야하며 , 미지의 전류를 측정할 때에는 계기의 손상
을 막기 위하여 영역선택 스위치를 가장 큰 전류 레인지에 맞추어야 한다. 처음
측정에서 눈금이 읽음이 낮으면 다음으로 낮은 전류 레인지로 영역선택 스위치

   





  


   



(1-2)

로 구할 수 있다. R v 을 전압계의 내부저항이라고 하면 항상 V L > V m이기 때문에
측정치 V m 은
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이론
치
보다
작은
값을
나타낸다.
따라서
전압계의
내부
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저항은 가급적 큰 것을 사용해야만 오차를 줄일 수 있으며, 실제로 전압계의 내
부 저항은 크게 만들어져 있다.
직류전압계는 극성에 유의하여 (+) 단자는 높은 전위에, (-) 단자는 낮은 전
위에 연결하여야 하며, 미지의 전압을 측정할 때에는 계기의 손상을 막기 위하
여 전류계 설명에서와 마찬가지로 측정 범위가 큰 전압계로부터 측정해 나가
도록 유의하여야 한다.
(3) 멀티미터의 구성
(a)
(b)
그림 1-2. 전압측정, (a) 소자에 전달되는 전압 , (b) 전압계의 연결방법.
테스터는 전류계, 전압계, 저항계가 결합되어 있다. 그 구성은 가동 코일형의
소형전류계 (최대 눈금 500㎂, 또는 1㎃)와 저항 (배율기, 분류기, 보상용 등), 전
원 전지 (1.5 ～ 4.5V), 정류기 (교류 측정용) 등을 결합하였고, 전환 스위치로 전
환하여 직류전압, 직류전류, 교류전압 및 저항 값을 읽을 수 있게 되어 있다 .
(4) 측정 방법
① 직류 전류의 측정
직류 전류계로 사용할 때는 전환 스위치를 직류 전류의 적당한 범위에 두고
리드 (lead )의 (+) 단자를 피 측정전류의 (+) 쪽에, 리드의 (-) 단자를 전류의
(-) 쪽에 접속하여 측정한다.
전류를 측정할 때는 그림 1-4. (a)와 같이 전류계를 반드시 피 측정회로 또
는 회로의 소자와 직렬로 연결해야 한다.
(a)
( b)
그림 1-4. 직류 전류의 측정, (a) 전류 측정, (b) 바늘의 위치와 전류의 눈금 (①
그림 1-3. 멀티미터 내부구조.
250범위 , ② 50범위).
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회로의 직류 전류를 측정하는 예를 하면 다음과 같다 . 우선 전환 스위치를
나타낸다. 전류 측정 때와는 달리 측정하고자 하는 전압원과 전압계는 그림
250 mA의 범위에 놓고 회로를 개방 (open)한 다음 , (+) 리드를 전원의 (+) 극
쪽에, (-) 리드를 전원의 (-) 극 쪽에 접속하였을 때 바늘이 그림 1-4(b)의 ①과
1-5(a)와 같이 반드시 병렬로 들어가야 한다. 즉 (+) 리드를 전원의 (+) 극 쪽에 ,
(-) 리드를 전원의 (-) 극 쪽에 접속시킨다.
같았다면 최대 250 mA 눈금에서 50 mA이하임을 알 수 있으므로 , 전환 스위치
를 50 mA 범위에 돌려놓는다. 이 때 바늘이 ② 와 같이 가리켰다면 최대 50 mA
눈금에서 36mA라고 읽을 수 있어 ① 의 눈금에서보다 더 정확하게 값을 읽을
수 있다.
지금 눈금의 바늘이 그림 1-5(b) ①과 같으면 최대눈금 10을 1,000으로 보고
바늘이 가리키는 2.4 를 240V (2.4×1000) 로 읽으면 되지만, 보다 정확한 값을
읽기 위해 전환스위치를 DC의 250 V 범위에 다시 맞추어, 그림 1-5(b) ② 와 같
이 바늘이 가리키면, 최대 250V 눈금에서 240 V를 읽을 수 있다.
2) 직류 전압의 측정
3) 저항 측정
옴의 법칙 (Ohm's law)에 의하면    ×  이므로 전류계는 전압계로도
사
용할 수 있다. 예를 들어 내부 저항   가 50 이고 최대눈금이 1 mA의 전류이
면,
멀티미터의 저항계는 저항 값을 직접 볼 수 있게 되어 있으며 , 그 원리는
직렬 회로의 전류가 저항에 반비례하는 것을 이용한 것이다. 일정한 전압 E와
내 부 저항   의 전류계와 측정할 저항기   를 직렬로 연결하였을 때, 계기에
흐르는 전류 값은
   × 
  ×         
이므로, 최대 50 mA 눈금의 전압계로 사용할 수 있다.
전압계가 어느 정도의 내부 저항을 가지고 있는 지는 그 계기의 전류 감도에

 
  
(1-3)

    

(1-4)
이고, 저항기  는
의하여 정해진다. 이것을 보통 1V에 대한 저항값으로 표시하며 ,기호로는 Ω/ V 로
이다
이때 E 와   는 일정하므로   와 I와의 사이에는 일정한 관계가 성립하며, 계
(a)
(b)
그림 1-5. 직류 전압의 측정 , (a) 전압 측정, ( b) 바늘의 위치와 전압의 눈금
기에 전류 대신 식 (1-3) 에서 얻은 저항값의 눈금을 넣어 두면 저항계가 된다.

    일 때 계기에 흐르는 전류를   이라 하면     이므로, 이것이 계기

(① 10범위, ② 250범위).
의 정격 값(전류계 눈금의 최대값)이 되도록 가변 형 보조저항기를 연결한다. 또 ,
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회로저항기에서 전원 E는 건전지를 사용하는 경우 , 그 전압의 강하를 고려해야 하
며, 두 리드를 접속시켰을 때 바늘이 움직여 저항이 0 을 지시해야 하므로 보조저
항기가 필요하다. 이것을 0옴 조정기(z ero ohm adj uster)라 하며 , 이 손잡이(0Ω
ADJ)는 회로시험기의 패널에 나와 있다 .
0 옴 조정이 필요한 이유는 내부의 건전지가 소모되어 전압이 감소될 때,
계기에 흐르는 전류가 감소하게 되므로 오차가 생기기 때문이다 . 이때, 0
옴 조정용 가변저항기를 가감하여 단자전압을 항상 정확하게 유지하면
건전지의 전압이 변화하여도 정확한 측정을 할 수 있게 된다.
저항계의 눈금은 균등눈금이 아니기 때문에 저항을 측정할 때에는 바늘이
눈금 전체의 중앙 부근에 오는 저항범위에 전환 스위치를 맞추고 측정하는 것이
가장 정확한 값을 읽을 수 있다.
우선 어떤 저항을 측정하기 위해 전환 스위치를 R×1 범위에 맞추고 0 점 조
정을 한 다음, 회로시험기의 리드를 저항기의 양 단자에 각각 접속시켜 보자. 그
42×10=420 Ω 이 된다. 또 범위를 R×1000 의 범위에 놓고 측정하였을 때 ④ 와 같
이 거의 “0”을 그대로 가리키게 되어있어 정확히 얼마인지 알기가 곤란하다 . 그러
므로 네 가지의 방법 중에서 ②가 가장 정확한 값을 나타냄을 쉽게 알 수 있다.
3.사용기기 및 재료
(1) 멀티미터
(2) Power supply
(3) 저항: 330 Ω, 560 Ω, 1kΩ , 2.2kΩ, 5.1kΩ , 10kΩ
4.실험 순서
림 1-6(b ) ①과 같이 바늘이 대략 400을 가리킨다면 이것은 대략 400 Ω임을 의
미한다.
다음의 전환스위치를 R×10 의 범위에 놓고 측정해 보자 . 역시 0점 조정을 한
다음 회로시험기의 리드를 저항기의 양 단자에 각각 접속하면 , 바늘은 ②
와 같이 대략 42를 가리킬 것이다. 이것은 R×10 의 범위에 두고 측정한 것이므로
(1) 저항 측정
① 전환스위치를 ohms범위에 위치시킨다.
② 양 단자를 단락 시켜 ohm 영점 조정을 한다.
③ 저항기의 양단에 측정 단자봉을 접속시킨다.
④ 눈금을 읽는다.
⑤ 측정값을 기록한다.
표 1-1. 저항측정 .
저 항
측 정 치
저 항
R1
400W
(a)
(b)
330 Ω
1 kΩ
560 Ω
5.1 kΩ
2.2 kΩ
10 kΩ
그림 1-6. 저항의 측정 , (a) 직렬 저항계, (b) 바늘이 위치와 저항 눈금 (① R×1,
② R×10, ③R×100, ④R×1000).
(2) 전압측정
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측 정 치
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⑥ 그림 1-7과 같이 저항 R 1, R 2, R 3 을 직렬로 연결하고 각 측정 점에서의 전
류 I 1 , I 2, I 3,I 4 와 각 저항 양단의 전압 V 1,V 2 ,V 3
을 측정하여 표 1-2 에 기록
⑦ 그림 1-8 의 회로와 같이 R 1, R 2,R 3 을 병렬로 연결하고, R 1 양단의 전압
V 1, R 2 양단의 전압 V 2, R 3 양단의 전압 V 3 을 측정하고, I 1, I 2, I 3, I 4 을 측정하여
표 1-3 에 기록한다 .
한다.
그림 1-8. 전류 측정 회로
그림 1-7. 전압 측정 회로
표 1-3 전류 측정
표 1-2 전압 측정
각 측정 점에서의 전류
이론값
각 저항 양단의 전압
오차
실제 값
이론값
각 측정 점에서의 전류
오차
이론값
실제 값
각 저항 양단의 전압
오차
실제 값
이론값
I1
V1
I1
V1
I2
V2
I2
V2
I3
I4
I3
V3
I4
(3) 전류측정
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V3
실제 값
오차
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5.실험 결과 및 검토사항
(1) 저항을 측정할 때 0옴 조정이 필요한 이유는 무엇인가?
(2) 실험의 결과가 V1 = I 1R 1, V 2 = I2 R 2, V 3 = I 3R 3
이 됨을 확인하라 . 직렬연결에서
는 각 전압을 합은 전체 전압과 동일하고 , 병렬 연결에서는 각 전류를 합이
전체 전류와 동일함을 확인하여라 . 이론적으로 계산된 값들과 실험에서 직접
측정된 값들이 다른 이유는 무엇인가?
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실험 2. 수동 소자(R, L, C)의 규격 판독법
표 2-1. 저항의 색깔별 숫자 변환 표
1. 실험 목표
유효 숫자
곱수
허용 오차
4색 띠
첫째 색
둘째 색
셋째 색
넷째 색
2. 관련 이론
5색 띠
첫째 색
둘째 색
셋째 색
넷째 색
다섯째 색
(1) 저항
검정
0
0
0
100 =1
갈색
1
1
1
101 =10
±1%
빨강
2
2
2
102 =100
±2%
(1) 저항, 캐패시터, 인덕터의 종류 및 규격을 판독한다 .
저항은 제조방법에 따라 권선 형 , 몰드 형 , 피막 형으로 나뉘며 , 용량의 가변
유무에 따라 고정저항, 가변저항 그리고 용도에 따른 특수저항이 있다 . 고정저항
은 재료에 따라 금속 계 저항과 탄소 계 저항으로 나뉘며 , 고정 정도에 따라 고
정 저항과 반 고정 저항이 있으며 , 가변저항은 권선 가변저항과 탄소 계 가변저
항으로 나뉜다.
특수저항으로는 저항의 물리적 성질에 따라 터미스터와 같은 열 감응 성 저
항과 배리스터와 같이 인가전압에 따라 저항 값이 변하는 저항이 있다. 이외의
특수저항으로는 용도에 따라 고집적도의 기판 등에 쓰이는 surface mount 용 소
형저항과 정밀도가 높은 정밀저항 및 저항의 조합으로 이루어진 어레이 (array)
저항 등을 들 수 있다.
① 색에 의한 저항판독
색에 의한 저항 표시법은 미국의 EIA(Electronic Industries Associatio n) 방
식에 따르며 , 보통 4 개의 색 띠로 값을 표시하나 정밀저항의 경우 5 개의 색
띠로 표시된다. 5개의 색 띠로 표시할 경우, 셋째 색 띠까지 유효숫자를 표시하
면 넷째는 승수를 다섯째는 오차를 표시하고 읽는 법은 4개의 색 띠로 표시하는
경우와 동일하다 . 저항은 판독을 위해 머리 부분과 꼬리 부분으로 구분되는데,
저항 양단 중에 색 띠와의 거리가 가까운 쪽이 머리 부분이고 , 먼 쪽이 꼬리 부
분이 된다. 읽는 방법과 색에 대응하는 숫자를 표 3-1에 각각 나타내었다.
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3
주황
3
3
3
10 =1000=1K
노랑
4
4
4
104 =10K
초록
5
5
5
105 =100K
6
±0.5%
파랑
6
6
6
10 =1000K=1M
±0.25%
보라
7
7
7
107 =10M
±0.1%
회색
8
8
8
108 =100M
흰색
9
9
9
109 =1000M=1G
금색
10- 1=0.1
±5%
은색
10- 2=0.01
±10%
무색
±20%
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(2) 캐패시터
캐패시터는 공기 바리콘, 폴리 바리콘 등의 가변 캐패시터와 고정 캐패시터
로 분류 하고, 고정 캐패시터는 그 내부의 절연물과 전극 판의 종류에 따라 페
판독 예) 223K → 2,
2,
x=3 [pF],
±10 [%]
첫수(용량) 둘째 수(용량) 셋째 수(10x, 승수) 넷째 수 (오차)
이퍼, 전해 , 세라믹, 폴리에스테르 , 마일러, 탄탈 캐패시터 등이 있다 .
캐패시터는 외형이 달라 종류별로 쉽게 구분할 수 있고 , 용량과 정격은 캐패
시터의 외피에 숫자와 문자로 표시되며 아주 작은 소형은 저항처럼 색 점으로
규격을 표시하기도 한다. 규격 표나 카탈로그에서 캐패시터의 정격전압이란 사
223K =22×10 3 [pF]±10[%]= 22×10 - 3[μF]±10[%]
=0.022[μF]±10[%]
용 온도 허용 범위 내에서 안전하게 사용할 수 있는 전압 값이다 . 절연파괴 전
압은 정격전압의 5～10 배의 값이며 시험전압은 정격전압의 2 ～3 배의 정도의
값이다.
③ 마일러( 폴리에스테르) 캐패시터
표면에 적힌 숫자 중 첫째 숫자와 둘째 숫자는 내압을 표시하고 셋째, 넷째 ,
다섯째 숫자는 용량, 여섯째 문자는 오차를 의미한다.
① 전해 캐패시터
전해 캐패시터는 보통 전해액과 캐패시터를 봉인한 알루미늄 케이스로 제작
되고, 용량과 극성은 일반적으로 외피에 쓰여 있으므로 구별이 쉬우며, 무극성
전해 캐패시터도 있다. 캐패시터의 사용상 유의할 점은 회로의 전압에 따라 적
절한 내압을 갖는 캐패시터를 사용해야 한다는 것이다.
0
1
2
3
B
1.25
12.5
125
1250
B
② 세라믹 캐패시터
표면에 적힌 숫자와 문자에 의해 용량과 오차를 표시한다.
허
용
표 2-2. 세라믹 캐패시터의
A
1.0
10
100
1000
오
용량 표기법
[%]
C
표 2-3. 마일러 캐패시터의 용량 표기법
C
D
E
F
G
H
1.6
2.0
2.5
3.15
4.0
5.0
16
20
25
31.5
40
50
160
200
250
315
400
500
1600
2000
2500
3150
4000
5000
D
F
G
±0.1 ±0.25 ±0.5
±1
±2
[pF] ±0.1 ±0.25 ±0.5
±1
±2
J
K
±5
±10
M
±20
N
±30
J
6.3
63
630
6300
K
8.0
80
800
8000
V
X
Z
P
+20
+40
+80
+100
-10
-10
-20
-0
차
B
허
F
G
J
K
M
N
±0. 1 ±0.25 ±0.5
±1
±2
±5
±10 ±20
±30
[pF] ±0. 1 ±0.25 ±0.5
±1
±2
[%]
C
D
용
오
차
V
X
Z
P
+20
+40
+80 +100
-10
-10
-20
판독 예) 1H224J → 1H = 50 [ V](첫째 수와 둘째 문자: 표로부터)
22
셋째 수(용량)
-0
4
넷째 수(용량)
J
다섯째 수(10x, 승수)
여섯째 수(오차)
1 H224J = 22×10 4[pF]±5[%]= 22 ×10 - 2[μF]±5[%]
= 0.22[μF]±5[%]
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전자공학과 기초전자공학실험(EEE2051)
④ 운모 캐패시터
표면의 색 점이 상표 쪽에 있는지 , 이면에 있는지에 따라 구분되어 읽히며,
그에 따른 판독 예와 식별 표는 다음과 같다.
오차[%]
직류시험전압[ V]
E
F
101 =10
±1
100
102 =100
±2
200
표시 값
곱수
B
C
D
검정
0
0
0
100 =1
갈색
1
1
1
빨강
2
2
2
3
4. 실험 순서
주황
3
3
3
10 =1000=1K
±3
300
노랑
4
4
4
104 =10K
±4
400
초록
5
5
5
105 =100K
±5
500
파랑
6
6
6
106 =1000K=1M
±6
600
보라
7
7
7
107 =10M
±7
700
회색
8
8
8
108 =100M
±8
800
흰색
9
9
9
109 =1000M=1G
±9
900
금색
10- 1=0.1
±5
1000
은색
10- 2=0.01
±10
2000
±20
500
무색
(1) 저항 (여러 종류 및 규격) 종류별 5 ～10 개
(2) 캐패시터 (여러 종류 및 규격) 종류별 3～5 개
(3) 코일 (여러 종류 및 규격) 종류별 1 ～3개
표2-4. 운모 캐패시터의 용량 표기법
A
3. 사용 기기 및 부품
① 주어진 소자들을 종류별로 분류하여 그 모양을 스케치한다.
② 주어진 색 저항 소자들을 이용해 규격을 판독한다.
첫째 색
둘째 색
색 저항 판독하기
셋째 색 넷째 색 다섯째
색
R1
R2
(3) 인덕터(코일)
인덕터는 용도에 따라 저주파용과 고주파용 코일로 구분한다 . 저주파 코일에
는 저주파 초크 코일 , IPT (InPut Transformer), OPT(OutPutTransformer), 전
원 트랜스 등이 있고, 고주파 코일에는 IFT (Intermediate Frequency
Transformer), OSC (발진 코일), ANT 코일 , 동조 코일 등이 있다 . 또 그 모양
에 따라 단층 솔레노이드, 다층 솔레노이드와 미소 인덕턴스의
구현을 위해
기판 위에 인쇄된 프린트 코일이 있다.
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R3
저항 값
오차
[Ω ]
[%]
측정치
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(3) 주어진 캐패시터들을 사진 촬영하고 규격을 판독한다 .
5. 실험 결과 및 검토사항
사진
용량
오차
내압
[F]
[%]
[V]
(1) 실험순서 ②에서 판독한 저항을 계산한 과정을 적으시오.
(2) 실험순서 ③에서 판독
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