[공대 물리 실험 보고서] 전위차계를 이용한 미지기전력 측정

소개

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도움 되시길 바랍니다. ^-^

목차

1. 실험제목
2. 실험일시
3. 제 출 자
4. 실험목적
5. 실험원리
6. 실험기구
7. 실험방법

본문내용

전위차계 (potentionmeter)
전위차계는 전지의 기전력이나 두 점 사이의 전위차를 측정하는 장치이다.
그림에서 AB는 길이 L ,저항값 R인 저항선 , E0 는 보조전지 , ES는 표준 전지 , E는 미지 전지, C는 AB상을 이동하는 접점이다.
또 스위치 S를 1에 연결했을 때 접점의 위치를 C1
(AC1 = L1), 이 때 검류계 G에 전류 흐르지 않으면 AC1사이 전위차는 ES와 같다.

또 S를 2에 연결했을 때 접점의 위치를 C2
(AC2= L2),
이 때 검류계 G에 전류 흐르지 않으면 AC2
사이의 전위차는 E와 같으므로

①②에서 가 되어 ES , L2, L1 값에서 E의 값을 구한다.

그림과 같은 회로에서 AB는 굵기가 같은 습동형의 긴 저항선이고, Es는 표준 전지의 기전력이고, E'는 측정하고자 하는 전지의 미지 기전력이다. V는 E또는 E보다 기전력이 큰 전원이다. F는 검류계 G를 위 아래로 연결할 수있는 전환스위치이다. 전화스위치 F를 옮겨서, 검류계 G가 표준전지 Es와 연 결 되게하고, 스위치 K를 닫고 습동형 스위치 H를 적당히 이동시키면서, 검류계 0이 되는 H의 위치 x0 을 찾는다. 이때 X0 의 길이에 해당하는 저항을 R0라 하고, 습동저항에 흐르는 전류 i는 기전력 V에 흐르는 전류이다.
따라서, G에 전류가 흐르지 않는다는 것은 Ax0 사이의 전위차는 E의 전위차와 같음 을 의미한다. 그러므로 Es = R0i이다.
다음 전환 스위치를 미지 전지 E'와 연결하고 습동형 스위치 H를 이동하여 검류계 G가 0이 되는 지점 X1을 찾는다.

이때 x1길이에 해당하는 저항을 R1 이라 하면 위 경우와 같이 E' = R1i가 된다.
위 식 Es = R0i 과 E' = R1i 에서
된다.
여기서 x0와 x1은 철사의 길이이고, S는 그 단면적, ρ은 그 철사의 비저항이다.
따라서, 미지기전력 E'는
로 된다.
Es는 표준전지의 기전력이므로 공인된 단자 전위차의 값이다.
일반적으로, 표준전전지의 기전력 Es는 1.0183volt 이며, 온도에 영항을 받는다.

참고자료

· 청문각