물리학 및 실험2 휘스톤 브릿지

목차

1.실험 제목
2.실험 목표
3.실험 원리
4.실험 방법
5.참고 자료
6.실험 결과
7.결과 및 해석

본문내용

1. 실험 제목 : 휘스톤 브릿지를 이용한 전기저항 측정

2. 실험 목표 : 휘스톤 브릿지의 구조와 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정하자.

3. 실험 원리 : 휘스톤 브릿지는 그림 2.5.1(a) (참고자료 p.197 참고)와 같이 R1,R2, Rk, Rx를 연결하고, 점a와 b사이를 검류계 G로 연결하고 두 점 사이의 전위차를 알아볼 수 있게 한 장치이다. 이 휘스톤 비릿지는 R1과 R2 및 Rk를 적당히 조절하여 검류계에 전류가 흐르지 않게 하여 평형조건을 찾는 영점법 (null-comparison method)을 사용한다. 검류계에 있는 스위치를 닫았을 때 검류계의 지침이 0이 된다는 것은 a와 b 사이에 전류가 흐르지 않는다는 것을 말하며, a와 b점은 등전위점이 되었다는 것이다. 이것은 Vac = IkRk와 Vbc = I1R1이 같다는 뜻이므로,가 성립된다. 지금 R1과 R2, Rk와 Rx는 서로 연결되어 있다. 검류계를 통과하는 전류가 0이므로 I1=I2, Ix=Ik가 되어, 식 1과 식 2의 비를 구하면 를 얻는다. 즉, 그림 2.5.1(b) (참고자료 p.198 참고)와 같은 습동선형 휘스톤 브릿지에서, R1과 R2는 단면적이 A이고 비저항이 ρ인 균일 저항선의 선분으로 되어있다. 따라서 단위길이당 저항ρ는 일정하다. 따라서 각 선분의 저항 R1과 R2는 그 길이에 비례한다. R1에 해당하는 선분의 길이는 l1, R2에 대한 선분의 길이를 l2라고 하면 R1, R2는 따라서 식 4를 식 3에 대입하면 Rx는 이다. 따라서 l1과 l2를 측정하고 Rk값을 알면 Rx의 값을 측정할 수 있다.

참고 자료

일반물리학실험/건국대학교 물리학과/북스힐/p.197-200
위키피디아
두산백과