스트레인 게이지(1)

소개글

감사합니다

목차

① 실험목적
② 기본 이론
③ 실험장치/방법
④ 실험 결과/분석
⑤ 고찰/오차

본문내용

실험 1. 휘스톤 브리지 실험
① 실험목적
-미지의 저항을 보다 정밀하게 측정할 수 있는 방법으로 고안된 기구인 휘스톤 브리지를 사용하여 이미 알고 있는 저항을 내장하여 수치를 모르는 저항을 비례적으로 측정함으로써 모든 실험장치에 필수적으로 내장 되어 있는 휘스톤브리지의 원리를 이해한다.
② 기본 이론
미지의 저항을 정밀하게 측정하기 위해서 그림과 같은 휘스톤 브리지 회로가 사용된다.
스위치를 닫아 검류계 에 전류가 흐르지 않도록 가변 저항 를 조절하면 C, D점의 전위가 같으므로
또, , 이므로
또는
따라서, , , 의 저항값은 알고 있으므로 미지 저항 의 값을 구할 수 있다.
(1) 브리지(C, D) 사이의 전위차
그림에서 CD사이가 끊어져 있다면 ACB를 흐르는 전류는,
,
B에 대한 C, D 사이의 전위차는
,
따라서, C, D 사이의 전위차는
가 된다.
여기서 이면 C, D 사이의 전위차는 0이 되어 검류계 를 연결하여도 검류계의 바늘은 움직이지 않는다.
(2) 전류가 브리지(C, D) 사이를 흐를 때
위의식 에서 라면 로 되어 전류가 C→D방향으로 검류계를 흐른다.
반대로 라면 로 되어 D→C의 방향으로 전류가 검류계를 흐른다.
③ 실험장치/방법
<휘스톤 브리지>
<저항>
<디지털멀티미터기>
- 전류를 흐르지 않는 것이 목표이다.
⑴저항의 컬러띠를 통해 색저항을 알아낸다.
⑵미지의 저항을 측정하기 위해 에다가 저항을 연결한다.
⑶비례변의 다이얼을 돌려가면서 미지의 저항을 측정한다. (다이얼은 을 조절하는 것이다.)
⑷검류계가 0이 될 때의 저항값을 측정한다.
⑸디지털 멀티메터로 측정한 값과 비교하여 오차를 알아낸다.

<중 략>

그림과 같이 연결되어 있는 경우 위에 식을 전개하면 I가 일정하므로 ,의 비가 같게 된다. 그리고 마찬가지로 ,의 비가 같게 되므로 의 변화값을 읽는 것이다.
- 이번 실험은 스트레인 게이지를 통해 변형률을 측정하는 실험이였다. 스트레인 게이지가 외부 하중에 의해 변형을 일으킨다. 이 변형이 금속의 저항을 변화시켜서 전압을 일으키는 것이다.
스트레인 게이지 실험과 휘스톤 실험은 비교적 간단한 실험임에도 높은 정확도를 나타냈다. 높은 정확도를 바탕으로 스트레인 게이지의 활용도는 실생활에서 높은 것으로 조사됐다. 반도체나 PDP TV에서도 활용된다고 조교님께서 말씀하셨다.
1학기 때 고체역학에서 응력,변형률 선도에서 스트레인 게이지에 대해서 배웠는데, 하중에 따른 저항값을 나타내는 이번 실험을 직접 함으로써 유익했었다.

참고 자료

없음