목차
1. 예비 리포트
2. 결과 리포트
본문내용
1. 실험 목적
본 실험에서는 휘스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지의 저항체의 전기저향을 측정한다. 또한, 저항값을 표시한 색코드(color code)를 읽는 방법을 익힌다.
2. 이론
휘스톤 브리지는 저항을 정밀하게 측정할 수 있도록 만들어진 장치이다. 휘스톤 브리지는 [그림 13-1 (a)]와 같은 회로도로 나타낼 수 있으며, 이 회로에 흐르는 전류는 위와 아래, 두 갈래로 나뉘어 흐른다. 이 중 위쪽 회로를 한 개의 저항선으로 구현한 것이 습동선형 휘스톤 브리지 [그림 13-1 (b)]이다.
휘스톤 브리지는 [그림 13-1(a)]에서 전류계에 전류가 흐르지 않는 상황( )을 만들어서 미지의 저항을 구하도록 고안되었다. 이 상황에서는 점 a와 점 b 사이에 전류가 흐르지 않으므로 두 점 a와 b의 전위는 같아야 한다. 다르게 표현하자면, 점 C에서 점 a와 점 b까지의 전압강하가 서로 같아야 한다 (). 이들 전압강하 에 대한 옴의 법칙으로부터
(13-1)
이고, 이므로
(13-2)
가 성립한다. 한편, 은 와 를 의미하기도 한다. 이 결과를 식 (13-1)과 식 (13-2)에 대입하고 두 식의 비를 취하면,
(13-3)
을 얻는다. 즉,
(13-4)
이다. 그러므로, 이면 미지의 저항 를 나머지 저항값을 통해서 구할 수 있다.
그런데 본 실험에서, 저항 는 이미 알고 있는 저항값이고, 과 는 저항선의 길이에 관련되어 결정되는 저항값이다. 그러면 저항에 대한 정의를 통해, 과 가 어떻게 저항선의 길이와 관련되는지 알아보고, 그 값을 계산해 보자.
[그림 13-2]는 길이가 이고 단면적이 A인 저항선(니크롬선)을 나타낸다. 저항값은 저항체의 단면적에 반비례 하고 길이에 비례하므로 다음과 같이 나타낼 수 있다.
출처 : 해피캠퍼스
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