[실험]휘트스톤브릿지에의한저항측정

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험의 원리

4. 실험 방법

5. 실험상의 주의사항

6. 실험 결과

7. 연구사항

8. 고찰

9. 참고 - 다이얼형, 저항상자형 휘트스톤 브리지

본문내용

것을 알게 되었다. 휘트스톤 브리지 회로 실험에서는 고감도 검류계를 사용하는 것이 좋은 것 같다. 왜냐하면 검류계의 감도가 고감도일수로 작은 전위차도 감지할 수 있으므로 정확도가 높아지기 때문이다. 또한 건전지로는 전압이 제대로 공급이 안 되는 것 같아 직류 전원 장치를 이용했다.
미지의 저항 X의 값과 색 띠를 통해 알아본 X의 값을 비교해 본 결과 아주 근소한 오차가 발생한 것을 볼 수 있었다. 그렇지만 대체적으로 1% 미만의 오차였기 때문에 거의 제대로 측정했다고 생각한다. 색 띠의 4번째에 표시된 저항 값의 오차범위를 고려한다면 완벽한 실험이었다고 생각한다.
오차의 원인으로는 저항 측정 중에 직류 전원 공급 장치의 전압이 조금씩 변했으므로 저항 값 측정에 영향을 주었고, 많은 전선들이 사용되었기 때문에 전선의 저항이, 그리고 접촉 과정에서도 오차가 약간은 생겼을 것 같다.
휘트스톤 브리지는 콘덴서의 용량과 인덕턴스의 크기를 알아내는 데 쓰인다고 한다. 이번 실험을 통해서 휘트스톤 브리지의 원리를 잘 알 수 있었다.
9. 참고 - 다이얼형, 저항상자형 휘트스톤 브리지
①다이어형 휘트스톤 브리지
다이얼형 휘트스톤 브리지는 대부분 같은 구조를 가지고 있다. 그 형태가 위 그림과 같다. 다이얼형 휘트스톤 브리지의 작동원리는 다음과 같다.
1) 맨 중앙의 다이얼은 R2/R1값을 정하는 비례 배수 (0.001, 0.00, ... ,1000 등) 이고, Rv는 아래 2줄로 놓인 4개의 다이얼 (X1000, X100, X10, X1)로 구성되어 있으며, 각 다이얼은 0에서 9까지의 한 값을 선택할 수 있게 되어 있다.
2)단자 X에는 측정하려는 저항 Rx를, GA에는 검류계를, BA에는 1.5-3V 건전지를 각각 연결한다. 비례배수 다이얼과 Rv를 적당한 위치에 맞추어 놓고 전원용 스위치 K1을 닫는다.
3)다음 검류계용 스위치 K2를 가볍게 눌러 연결시켜 주면서 그 바늘의 움직임을 주시한다.
(검류계의 바늘이 심히 벗어나게 될 때에는 검류계가 파손될 우려가 있으므로 검류계에 분류저항 (shunt) Rs를 달아 검류계를 보호하는 것이 좋다).
4)비례배수 다이얼을 돌려 위와 반대 방향으로 바늘이 움직이는 위치를 찾는다.
5)이 과정에서 R2/R1 의 대략적인 값을 구한다.
6)다음에 3개의 가변저항 다이얼을 조정하여 검류계의 바늘이 벗어나기가 최소로 되도록 한다. 그리고 검류계의 분류저항을 떼어서 검류계의 감도를 회대로 한다.
7)가급적 많은 유효 숫자를 얻기 위하여 Rv의 최소 단위인 다이얼을 쓸 수 있도록 비례배수 다이얼을 다시 정하고, 검류계의 바늘이 0을 가리킬 때의 Rv를 구한다.
8)측정한 Rv와 R2/R1을 식 3에 대입하여 미지 저항 Rx를 산출한다.
측정을 하기 전에 저항계로 저항의 개략 값을 알고 측정하는 것이 편리하다.
②저항상자형 휘트스톤 브리지
휘트스톤 브리지에 6V의 전지와 분류 저항 및 galvanometer를 배선한 다음, 단자 b,c 에 측정하고자 하는 미지저항체 X를 연결한 회로이다.

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