[자연과학] 물리실험 - 휘스톤 브리지 실험

물리실험 - 휘스톤 브리지 실험

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 사용된다. 본 실험에서는 휘스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지 저항체의 전기 저항을 측정한다.

2. 기본 원리

다음 그림은 W Heastone Bridge의 간단한 회로이다.

W Heastone bidge가 평형을 이루어 검류계에 전류가 흐르지 않는다면, 다음 조건을 만족 해야 한다.
그리고 이므로 , 이다.

그러므로 식 (1)은

으로 쓸 수 있다.
식(2)를 식(3)으로 나누면

또는
가 된다.

그러므로 미지저항 는 를 측정함으로써 계산 될 수 있다.

먼저 에 대하여 알아보자.

다음 그림은 길이L, 단면적A인 저항선을 나타낸다.
저항은 면적에 반비례하고 길이에 비례하므로

를 만족한다. ()

길이 인 저항 과 길이 인 저항 인 경우는 다음과 같다.

그러므로

이다.

3. 실험 기구

휘스톤브리지 시스템
검류계

4. 실험 방법

1) 미지 저항의 저항값을 읽고 …