휘트스톤브리지(Wheatstone Bridge)의 동작원리와 평형조건
- 최초 등록일
- 2009.10.15
- 최종 저작일
- 2009.10
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소개글
1. 실험 목적
휘트스톤브리지(Wheatstone Bridge)의 동작원리와 평형조건을 이해하고 미지저항의 저항값을 측정하는 방법을 익힌다.
목차
1. 실험 목적
2. 이론 및 원리
3. 실험 장치
4. 실험 방법
5. 참고 문헌
본문내용
1. 실험 목적
휘트스톤브리지(Wheatstone Bridge)의 동작원리와 평형조건을 이해하고 미지저항의 저항값을 측정하는 방법을 익힌다.
2. 이론 및 원리
저항을 측정할 때에는 여러 가지 방법이 있으나 휘트스톤 브리지(Wheatstone bridge)는 저항을 보다 정밀하게 측정 할 수 있는 방법으로 고안된 기구이다.
1833년에 사무엘 헌터 크리스티(S.H.Christi 1784~1865)가 발명하였고, 1843년에 찰스 휘트스톤(Charles Wheatstone)이 실용화
하여 널리 사용하게 되었다. 미지의 저항을 포함하여 4개의 저항을 브리지 형태로 배치 하고, 중간점의 전위차를 측정하여, 미지의 저항수치를 측정한다.
즉, 이미 알고 있는 저항을 내장하여 수치를 모르는 저항을 비례적으로 측정하는 것이다.
4개의 저항 P, Q, R, X와 전원 E, 검류계 G를 그림 1과 같이 접속한 회로를 휘스톤 브리지라고 한다. 저항 P, Q, R의 값을 적절하게 조정하면 S.W1과 S.W2를 닫아도 검류계 G에 전류가 흐르지 않게 할 수 있다.
즉, 검류계 G의 지시가 0으로 된다. 이때 브리지는 평형(balance)되었다 하고, 평형상태에서는 전류 은 adc로, 전류 는 abc로 흐르고, bd간에는 전위차가 없다(등전위).
따라서,
=, =
= =
∴ =()
라는 관계가 성립되므로 기지저항 P, Q, R의 값으로부터 미지저항 X의 값을 구할 수 있다.
이때, P및 Q는 의 비(ratio)만으로 되며, 이 값을 변화함에 따라 동일한 R로 여러 가지 범위의 저항을 측정할 수 있다.
의 값은 또는 과 같이 계산하기 쉬운 값으로 하고, R의 값만을 세밀하게 조정
참고 자료
일반물리학실험-북스힐(이번 사전보고서를 준비하면서 여러 가지 찾아본 결과 이 수업교재가 이해하기 쉽고 정리가 잘 되어 나온 것 같아 많이 참고를 했습니다.)
http://www.gnedu.net/php-bin/swebdata/%B0%ED%B5%EE%C7%D0%B1%B3/1%C7%D0%B3%E2/%B0%FA%C7%D0/1%C7%D0%B1%E2/hs20011226154741/htm/ch223_02.htm -(진주기계공업고등학교 물리홈페이지)