휘스톤 브릿지를 이용한 전기저항 측정 예비결과레포트

목차

1. 실험목표

2. 실험원리

3. 실험 기구 및 장치

4. 실험 방법

5. 실험 결과 및 해석
1) 저항비
2) 길이비

6. 실험결과 해석 및 토의

7. 참고 문헌

본문내용

1. 실험목표
휘스톤 브리지의 구조와 사용방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정하자

2. 실험원리
휘스톤 브리지는 그림 2.4.1(a)와 같이 저항 와 를 연결하고, 점 a와 b 사이를 검류계 G로 연결하고 두 점 사이의 전위차를 알아볼 수 있게 한 장치이다.

이 휘스톤 브리지는 과 및 를 적당히 조절하여 검류계 G에 전류가 흐르지 않게 하여 평형조건을 찾는 영점법(null-comparison method)을 사용한다. 검류계에 있는 스위치를 닫았을 때 검류계의 지침이 0이 된다는 것은 a와 b 사이에 전류가 흐르지 않는다는 것을 말하며, a와 b점은 등전위점이 되었다는 뜻이다. 이것은 와 이 같다는 뜻이므로 다음과 같은 식으로 나타낼 수 있다.

지금 과 , 와 는 서로 연결되어 있다. 검류계를 통과하는 전류가 0이므로 , 가 되어, 식 (1)과 (2) 의 비를 구하면
를 얻는다. 즉, 다음의 식을 얻는다.

그림 2.4.1(b)와 같은 습동선형 휘스톤브리지에서, 과 는 단면적이 A이고 비저항이 인 균일 저항선의 선분으로 되어있다. 따라서, 단위길이당 저항 는 일정하다. 따라서 각 선분의 저항 과 는 그 길이에 비례한다. 에 해당하는 선분의 길이는 , 에 대한 선분의 길이는 라 하면 , 는 다음과 같다.

참고 자료

일반물리학실험 / 북스힐 / 건국대학교 물리학과 / p.197 ~ 202
대학물리학2 / 북스힐 / Raymond A. Serway