[공학]전기 용량과 유전율측정 예비레포트

소개글

전기 용량과 유전율 측정(예비)

목차

실험 목적
실험 기구 및 장치
실험 방법

본문내용

▶실험 목적

교류 브릿지 회로를 이용하여 축전기의 전기 용량과 유전체의 유전율을 측정한다.

축전기의 전기 용량은 그림 1의 교류 브릿지 회로를 사용하여 측정할 수 있다. 교류 브릿지 회로는 일종의 휘트스톤 브릿지로서, 작동 원리는 이전의 실험에 서 사용한 직류 휘트스톤 브릿지와 유사하다. 저항비 R2/R1를 조정하여 검류계 G를 흐르는 전류가 0이 되면 두 점 ⓒ와 ⓓ 는 같은 전위를 가지므로 점 ⓐ,ⓑ,ⓒ,ⓓ들 사이의 전위차에는 다음의 관계가 성립한다.
Vac = Vad (1)
Vbc = Vbd (2)
두 점 ⓒ,ⓓ 사이의 전류가 0이면 저항 R1과 R2에는 같은 전류 I가 흐르고, 축전기 C1과 C2에는 같은 양의 전하 Q가 축적되므로,
Vac = IR1 (3)
Vbc = IR2 (4)
Vad = Q/C1 (5)
Vbd = Q/C2 (6)

식 (3)과 (5)를 식 (1)에, 식 (4)와 (6)을 식 (2)에 대입하면, 식 (1)과 (2)는 다음과 같이 바뀐다.
IR1 = Q/C1 (7)
IR2 = Q/C2 (8)
식 (7)을 식 (8)로 나누면 R1, R2, C1, C2를 연결하는 관계식을 얻는다.
R1/R2 = C2/C1
또는
C1 = (R2/R1)C2
이 된다. 검류계 전류가 0이 될 때의 저항비 R2/R1과 전기 용량 C2를 알면, 식(10)으로부터 미지의 전기 용량 C1을 구할 수 있다.

(2) 유전율 측정
두 개의 평행 금속판으로 이루어진 평행판 축전기의 전기 용량 C는 평행판의 크기에 비해 두 평행판의 간격이 아주 작을 때, 근사적으로 다음 식을 만족한 다.

참고 자료

없음