[구조실험] 휘플 트리(Whiffle Tree)를 이용한 하중 실험

목차

1. 실험 제목

2. 실험 목적

3. 실험장치

4. 실험 방법

5. 관련 이론

본문내용

기서 F를 게이지 상수(gauge factor)라고 하는데, 사용하는 저항선 재료에 따라 달라지나 대체적으로 2정도의 특성치를 가진다. 재질에 따라 -12~+4의 값이 된다. 금속저항선으로서, 즉 스트레인 게이지용 저항선으로서 적합한 것은 +2.0~+4.0인 것이 가장 많다.
(5) 휘트스톤 브릿지
그림과 같이 4개의 저항이 사각형의 각 변에 위치하고 대각선 cd를 잇는 저항이나 전압계를 브리지로 하는 회로를 휘트스톤브리지라고 한다. ab사이에는 기전력이 주어진다. 일반적으로 P, Q는 정해진 값을 가지는 저항을 사용하고 R에는 가변저항을 사용한다. X에 미지의 저항을 연결하고 브리지로 전압계나 검류계를 사용하면 X의 저항값을 측정할 수 있다.
ab사이에 주어지는 기전력 E를 저항 P와 R이 나누는 것과 저항 Q와 X가 나누는 것이 같다면 cd사이의 전위차가 0이 되는 원리를 이용하여 X의 저항값을 측정한다. cd사이의 전위차가 0이 되기 위해서는 저항비가 P/R=Q/X이 되어야 한다. P와 R은 정해진 저항값을 가지므로 가변저항 R을 조절하면 두 저항비가 일치하게 만들 수 있다. 따라서 cd사이의 전압계의 전압이 0이 되도록 가변저항 R을 조절하면 X=(QR)/P의 값으로 결정된다. 검류계를 사용하는 경우에는 cd사이의 전류가 0이 되도록 가변저항 R을 조절한다.
저항 X의 자리에는 일반적인 회로에 사용되는 저항소자가 아니더라도 저항을 띄는 물체를 연결할 수도 있다. 예를 들어, 스트레인게이지를 X로 사용하여 물체의 변형을 측정할 수 있다. 이를 응용하여 몸무게를 측정하는 전자저울을 만들 수 있다.

키워드

구조실험,   휘플 트리,   하중 실험,   Whiffle Tree