[물리학실험 레포트 보고서] 휘스톤 브릿지

▶휘스톤 브릿지를 이용한 전기저항 측정 실험 목적 한 물질의 전도도(또는 비저항)는 그 물질의 전기적 성질에 관하여 매우 중요한 정보를 제공한다. 이를 실험적으로 결정하기 위하여 먼저 저항을 정확하고 정밀하 게 측정하여야 한다. 이를 위하여 휘스톤 브릿지가 종종 사용된다. 본 실험에서는 휘스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지 저항체의 전기 저항을 측정한다. 실험 원리 휘스톤 브릿지는 값을 알고 있는 저항 3개 (R₁,R₂와 가변저항 R)와 미지의 저항 1개 (R)로 [그림 1]과 같은 브릿지회로를 구성하고 R 값을 구하는 장치이 다. 즉 검류계 C에 흐르는 전류가 0이 되도록 가변저항 R 값을 조정하면 미지의 저항 R 값을 구할 수 있다. 저항 R₁과 R₂에는 각각 전류 I₁과 I₂가 흐르고, R 와 R 에는 I 와 I 가 흐른다고 하자. 검류계 G에 전류가 흐르지 않을 경우에는 I₁= I₂, I = I (1) 가 성립한다. 또한 A와 B점 사이의 전위차가 0이 되므로 A와 B점의 전위는 같다. 즉 전압강하 V 와 V 가 같고, V 와 V 가 같다. 따라서 I₁R₁= I R , I₂R₂= I R (2) 가 성립한다. 식 (1), (2)에서 R = R(R₂/R₁) (3) 가 되어 미지의 저항값 R 를 구할 수 있다. [그림 2]는 [그림 1]의 장치를 변화시킨 것으로서 원리는 같다. 여기서 R 는 값 을 알고 있는 저항이고, R₁과 R₂는 하나의 선으로 이루어진 저항이며 (R₁+ R₂= 일정), 검류계를 연결하는 위치에 따라 R₁과 R₂값이 정해진다. 즉 검류계에 전류가 흐르지 않을 때의 저항선의 길이의 비를 구하면 R₁과 R₂값 이 정해지고, 식 (3)에 의하여 미지의 저항 값 R 를 구할 수 있다. 실험 기구 및 장치 직류전원, 검류계, 저항(기지저항 2개, 미지저항 2개), 가변저항기[그림3], 습동 선형 휘스…
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