[공학기술]휘트스톤브릿지를 이용한 저항측정

소개글

성균관대 일반물리학 실험2 A+ 자료 (예비+결과)입니다.

목차

Title
Date
Purpose
Theory
Materials
Method
Reference
Results
Disscusion
Reference

본문내용

휘트스톤 브릿지란 간단히 말해서 옆에 있는 그림처럼 생긴 회로에서 i1과 i2로 나뉘는 전류의 세기는 같고 P와 Q의 인가되는 전위는 같기 때문에
i1P=I2Q, i1R=i2S 로 쓸 수 있다. 이 두식을 연립하면 P/R=Q/S 로 쓸 수 있으며 R이 구하고자 하는 저항일때 S는 표준의 가변저항이고, P와 Q는 비례팔(ratio arms)로 일반적으로 10의 배수로 변한다.
위에 내용을 쉽게 풀어서 이야기 한것이 물리학실험 교재에 있는 내용인데 전류는 전위차에 의해서 전위가 높은곳에서 낮은 곳으로 흐르기 때문에 아래 그림에서 보면 I1=I4, I2=I3이기 때문에 I1=I2∙R3/R4라고 쓸 수있고 R1R3=R2R4라는 위에서 이야기 했던 식을 구하게 된다. 그리고 실험장치의 구성은 그림3과 같이 하게 되는데 저항은 단면적A에 반비례하고 길이 L에 비례하기 때문에 물체의 고유한 비저항 ρ를 도입한다면 R=ρ∙L/A 로 쓸 수 있다.(그림2) 그림3의 아래 부분에 있는 와이어를 검침봉이 L1과 L2의 두 부분으로 나눈다고 생각하고 각 각의 저항을 R2와 R3라고 하자. 이렇게 되면 R2와 R3를 구할 수 있게 된다. R2=ρ∙L1/A, R3=ρ∙L2/A가 된다. 여기서 기준저항은 R1으로 놓고, 미지 저항을 R4라고 하면 R1R3=R2R4에의해 R4=R1∙L2/L1이라고 쓸 수 있다. 기준저항 R1의 값과 와이어 길이인 L1,L2를 알면 미지저항 R4를 결정할 수 있다는게 휘트스톤 브릿지의 원리이다.

참고 자료

• 평행 콘덴서를 이용한 쿨룽의 법칙.ppt
• Basic Electrical and Electronic Engineering, E.C.Bell& R.W.Whitehead, BSP
• 쉽게 풀어쓴 전자기학, 도서출판 정일
• 전자기학, 인터비젼