고주파 전류계에 일반적으로 실용되고 있는 것은? / 고주파 교류의 전류 측정에 사용되는 것은?
상세 해설
정답 해설
열전대형(thermocouple type) 전류계는 고주파 전류 측정에 가장 적합한 계기입니다. 원리: 측정 전류가 열선(heater wire)을 통해 흐르면 줄 열()이 발생하고, 이 열을 열전대(thermocouple: 두 종류의 금속 접합)가 감지하여 열기전력(thermoelectric EMF, Seebeck effect)을 발생시킵니다. 이 열기전력을 가동코일형 계기로 측정합니다. 장점: (1) 인덕턴스가 매우 작아 고주파에서도 임피던스 변화가 적음, (2) 100MHz 이상의 무선주파수까지 측정 가능, (3) 실효치(RMS) 측정, (4) 파형에 무관하게 정확한 측정.
고주파 전류 측정 = 열전대형(thermocouple). 핵심 이유: 인덕턴스↓ → 고주파 임피던스 영향↓. 주파수 특성 순위: 열전형(최고) > 정전형 > 가동철편형 > 유도형(최저). 가동코일형은 DC 전용이므로 비교 대상 외입니다.
오답별 해설
1. 가동철편형 전류계
가동철편형 전류계는 자화 특성이 주파수에 의존하여 수백 Hz 이상에서는 오차가 커집니다. 저주파(상용주파수 50/60Hz) 교류 측정에 적합하며, 고주파에는 부적합합니다.
2. 유도형 전류계
유도형 전류계는 교번자기장과 와전류를 이용하므로 상용주파수(50/60Hz) 전용입니다. 주파수가 높아지면 와전류 분포가 변하여 측정 오차가 커집니다.
3. 가동코일형 전류계
가동코일형 전류계는 영구자석과 코일의 상호작용으로 DC(직류) 전류만 측정 가능합니다. 교류를 인가하면 주기적으로 방향이 바뀌어 지침이 진동하지 않고 0을 가리킵니다.