[자연과학] 물리 및 실험 - 휘스톤 브리지를 이용한 저항측정

휘스톤 브리지를 이용한 저항측정

1. 목적
한 물질의 전도도(또는 비저항)는 그 물질의 전기적 성질에 관하여 매우 중요한 정보를 제공한다. 이를 실험적으로 결정하기 위하여 먼저 저항을 정확하고 정밀하게 측정하여야 한다. 이를 위하여 휘스톤 브리지가 종종 사용한다. 본 실험에서는 휘스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지 저항체의 전기 저항을 측정한다.

2. 기본 원리
다음 그림은 Wheastone Bridge의 간단한 회로이다.

그림 1 휘스톤브릿지

Wheastone Bridge가 평형을 이루어 검류계에 전류가 흐르지 않는다면, 다음 조건을 만족하여야 한다.
(1)
(2)
그리고 Ig =0이므로 이다.
그러므로 식 (1)은
(3) 으로 쓸 수 있다.
식 (2)를 식 (3)으로 나누면
(4) 또는
(5) 가 된다.
그러므로 미지저항 는 ,,를 측정함으로써 계산될 수 있다.
먼저 에 대하여 알아보자.
다음 그림은 길이 L, 단면적 A인 저항선을 나타낸다.

저항은 면적에 반비례하고 길이에 비례하므로
(6) 를 만족한다. (: 비…(생략)