서울과학기술대학교 일반물리학실험(2)_휘트스톤브릿지에 의한 미지저항 측정 실험

목차

1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 실험 기구
4. 원리 및 이론, 실험 방법
5. 실험치 (실험 데이터)
6. 실험 결과, 오차 분석
7. 결론

본문내용

이번 실험은 영점법을 사용하는 휘트스톤 브리지 장치를 통해 미지저항 의 값을 찾는 실험이었다. 영점법은 휘트스톤 브리지의 저항 , 를 적당히 조절하여 검류계에 전류가 흐르지 않는 평형조건을 찾는 것을 말하고, 검류계의 지침이 0이 되는 것은 곧 와 사이에 전류가 흐르지 않는다는 것을 의미한다. 습동선형 휘트스톤 브리지에서 단위 길이당 저항은 일정하고 각 선분의 저항 는 그 길이에 비례하므로 과 , 의 값을 측정하여 의 값을 구하는 과정을 진행하였다. 그러나 오차율이 각 미지저항별로 다르게 나타나며 크게는 31.48%까지 나타났는데, 그 이유는 다음과 같다.
첫째로, 장치에 표시되는 저항값이 계속 변화하였기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 측정되는 전압의 값이 0.1~0.3의 범위에서 계속 변화하였기 때문에 중앙값을 기록할 수밖에 없었다. 따라서 이로 인해 오차가 발생하였다.
둘째로, 기기저항이나 미지저항 측정할 때에 장치의 발열로 인해 오차가 발생할 수 있다. 실험을 진행하며 저항의 값이 계속 달라지는 것 때문에 특정한 값이 더 큰 빈도를 나타낼 때까지 충분한 시간을 들여 관찰했는데, 그 결과 저항의 값이 초기 관찰했던 값보다 더 커지게 되었다. 이는 장치를 오래 사용함에 따라 발열에 의한 저항값 상승으로 생각되며, 이로 인해 오차가 발생할 수 있다.
셋째로, 검류계의 숫자가 정확히 0일 때의 과 길이를 측정하지 못했기 때문에 오차가 발생할 수 있다. 여러 실험을 진행하면서 과 의 길이를 조절해 검류계 지침이 0인 지점을 찾으려 했지만, 찾지 못해 최대한 0에 근접한 지점을 기록했던 실험도 존재했다. 이로 인해 오차가 발생하였고 더 정밀한 실험을 위해서는 과 길이를 더 세밀하게 조절하여 검류계가 정확히 0을 가리키는 지점을 찾아야 할 것이다.
넷째로, 장치의 도선 등에도 저항이 존재하기 때문에 오차가 발생할 수 있다.

참고자료

· 없음