물리학실험 레포트 보고서 자료 휘스톤브릿지를 이용한 전기저항 측정 다운 DV

물리학실험 레포트 보고서 자료 휘스톤브릿지를 이용한 전기저항 측정 다운
 

휘스톤 브리지를 이용한 전기저항 측정
1. Subject
휘스톤 브리지를 이용한 전기저항 측정

2. Date
3. Group / Co-worker
4. Objective
휘스톤 브리지를 사용해서 미지저항 측정법을 습득하고, 또한 만능 브리지의 원리를 이해하고, 이것을 사용하여 L,C를 측정한다.

5. Theory
① 실험이론

그 림. 휘스톤 브리지

휘스톤브리지는 그림1과 같이 저항 , , 와 를 연결하고, 점 a와 b사이를 검류계 G로 연결하여 두 점 사이의 전위차를 알아볼 수 있게한 장치이다.
이 휘스톤브리지는 과 및 를 적당히 조절하여 검류계 G에 전류가 흐르지 않게하여 평형 조건을 찾는 영점법(null-comparison method)을 사용한다. 검류계를 a와 b점 사이에 달았을때 검류계의 지침이 0이 된다는 것은 a와 b점 사이에 전류가 흐르지 않는다는 것을 말하며, a점과 b점은 등전위점이 되었다는 뜻이다. 이것은 와 이 같다는 뜻이므로
(1)
(2) 가 성립된다.

지금 과 , 와 는 서로 연결되어 있다. 검류계를 통하는 전류가 0이므로 ,가되어, 식(1)과(2)의 비를 취하면
를 얻는다. 즉,
(3)
습동선형 휘스톤브리지에서, 과 는 단면적이 A이고 비저항이 인 균일 저항선으로 되어있다. 따라서, 단위길이당 저항은 일정하다. 각 선분의 저항 과 는 그 길이에 비례한다. 에 해당하는 선분의 길이는 , 에 대한 선분의 길이를 라 하면 , 는 , 이다. 따라서,
(4)
식 (4)를 (3)에 대입하면 는
(5)
이다. 따라서 l1 과l2를 측정하고, 의 값을 정확히 앎으로써, 를 정확히 측정할 수 있다.
② 휘스톤브리지
휘이트스톤 브리지는 직류브리지중에서 대표적인 것으로서, 검류계의 전류가 0이 되도록 평형 시키는 영위법을 이용하여 미지저항을 구하는 방법이다. 미지저항 X를 그림과 같이 접속하고, R을 가변하여 검류계의 전류가 0이 되도록하면 I1=I3 , I2=I4가 되고 c,d점의 전위가 같아지므로 Vac=Vad, Vbc=Vbd 즉 PI1=QI2 , RI1=XI2 가 된다.
X=Q/P R
이므로 미지저항을 구할수 있다.
이 식을 평형 조건이라 하고 하며, Q/P를 비레변 , R를 평형변이라고 한다.
휘이트스톤 브리지에는 플러그형과 다이얼형의 두가지가 있는데, 플러그형은 접촉저항은 적으나 접점수가 많은 결점이 있고 측정법은 어느 것이나 비례변을 일정값으로…(생략)
 

     
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