[일반물리및 실험]휘트 전기저항 측정

소개

휘트스톤 브리지의 구조와 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정한다.

목차

1. 제목
2. 목적
3. 원리
4. 기구 및 장치
5. 실험방법
6. data 및 계산
7. 결과
8. 토론

본문내용

1. 제목 : 전기저항 측정 (Weatston Bridge)

2. 목적
휘트스톤 브리지의 구조와 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정한다.

3. 원리
휘트스톤 브리지는 그림 1(a)와 같이 저항 ,, 와를 연결하고, 점 a와 b 사이를 검류계 G로 연결하여 두 점 사이의 전위차를 알아볼 수 있게 한 장치이다.
이 휘트스톤 브리지는과및를 적당히 조절하여 검류계(G)에 전류가 흐르지 않게 하여 평형조건을 찾는 영점법(null-comparison method)을 사용한다. 검류계에 있는 스위치를 닫았을 때 검류계의 지침이 0이 된다는 것은 a와 b점 사이에 전류가 흐르지 않는다는 것을 말하며, a와 b점은 등전위점이 되었다는 뜻이다. 이것은 와 이 같다는 뜻이므로
(1)
(2)
가 성립된다.
지금과,와는 서로 연결되어 있다. 검류계를 통하는 전류가 0이므로 ,가 되어, 식 (1)과 (2)의 비를 취하면

를 얻는다. 즉,
(3)
그림 1(b)와 같은 습동선형 휘트스톤 브리지에서,과는 단면적이고 이고 비저항이 인 균일 저항선의 선분으로 되어 있다. 따라서, 단위길이당 저항은 일정하다. 따라서, 각 선분의 저항과는 그 길이에 비례한다.에 해당하는 선분의 길이는,에 대한 선분의 길이를라 하면,는

따라서,
(4)
식 (4)를 (3)에 대입하면는
(5)
이다. 따라서과를 측정하고,의 값을 정확히 앎으로써,를 정확히 측정할 수 있다.

4. 기구 및 장치
(1) 습동선형 휘트스톤 브리지
(2) 정밀한 가변저항상자 (최소눈금 까지, 최대눈금 )
(3) 감도 높은 검류계
(4) 스위치
(5) 3V의 전원장치
(6) 두 개의 저항체 (색코드가 있는 것, 1개는 검류계용 보호저항)

참고자료

· 없음