서울대학교 물리학실험2 휘트스톤 브릿지 결과보고서

소개글

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목차

1. 서론
1.1. 실험 목적
1.2. 이론 배경
1.3. 실험 장비
1.4. 실험 방법

2. 본론
2.1. 실험 결과
2.2. 논의

3. 결론
3.1. 결과 요약
3.2. 실험의 개선안
3.3. 새로운 실험 제시

4. 참고 문헌

본문내용

1.1. 실험 목적
옴의 법칙은 대부분의 도체에서 성립하는 법칙이다. 옴의 법칙에 의해 전류 전압의 일차적인 상관관계를 기술하는 저항이 정의될 수 있으며 이를 통해 다양한 전자기기 제품이 제작될 수 있으므로 중요성이 매우 높다. 본 실험에서는 휘트스톤 브릿지를 이용해 미지저항을 측정하여 옴의 법칙을 간접 검증하고 휘트스톤의 원리와 구조에 대한 이해도를 높이는 것이 목적이다. 또한 이를 통해 옴의 법칙이 핵심이 되는 균일한 전자 밀도 가정의 중요도를 숙지한다.

1.2. 이론 배경
1.2.1. 옴의 법칙
결정으로 이루어져 있는 물질들은 에너지 밴드 이론을 전개할 수 있게 된다. 절연 물질, 반도체, 도체에 따른 에너지 밴드는 아래와 그림과 같다. 단 두 번째 그래프의 에너지 밴드를 가지는 경우 전도도가 낮은 도체로서 기능할 수도 있다.[1]

전기장이 포함되어 있는 로렌츠 힘은 아래와 같이 주어진다.

전류는 이러한 외부 전기장에 의해 전자들이 가속하여 발생하는 총체적인 운동에 해당한다. 이 때 전자들은 물질의 불순물, 격자의 불균일성, 그리고 포논과의 충돌에 의해 운동량을 잃게 되어 평균적으로 일정한 속력을 가지고 표류하게 된다.

참고 자료

Kittel, Charles, and Paul McEuen. Introduction to Solid State Physics. Hoboken: John Wiley & Sons, 2018.
Halliday, David, Robert Resnick, and Jearl Walker. Fundamental of Physics. Hoboken: John Wiley & Sons, 2001.
Griffiths, David Jeffrey. Introduction to Electrodynamics. Cambridge: Cambridge University Press, 2018.
Lampert, Murray A. "Simplified Theory of Space-Charge-Limited Currents in an Insulator with Traps." Physical Review 103, no. 6 (1956): 1648-656. doi:10.1103/physrev.103.1648.
Röhr, Jason A., Thomas Kirchartz, and Jenny Nelson. "On the Correct Interpretation of the Low Voltage Regime in Intrinsic Single-carrier Devices." Journal of Physics: Condensed Matter 29, no. 20 (2017): 205901. doi:10.1088/1361-648x/aa66cc.