일반물리학 실험 - 휘트스톤 브릿지를 이용한 저항 측정

실험명 : 휘트스톤 브릿지를 이용한 저항측정

실험 목적 :
․ 물질의 특성의 하나인 전기 저항에 대해 알아본다.
․ 휘트스톤 브릿지의 원리와 구조를 이해한다.
․ 미지 저항의 값을 측정한다.

이론 :
(1) 휘트스톤 브릿지의 원리
전류는 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐른다. 전위차가 없을 경우에는 전류의 흐름이 없다. 이때 중앙의 검류계의 전류가 0일 경우는 a에서 b까지의 전위차가 a에서 d까지의 전위차와 같으므로 각각의 저항 에 흐르는 전류를 라고 할 때

b
식 = 를 만족하고

a

c
b-]c 의 전위차와 d-]c의 전위차도 동일하므로

d
식 = 를 만족한다.
이때 b,d사이의 전류 흐름이 없으므로
I1 = I4, I2 = I3이다. 이를 정리하면
R1R3 = R1R4를 얻는다.

(2) 와이어 휘트스톤 브릿지의 원리
저항의 식은 R = 를 만족한다. (L = 길이, A = 단면적, = 비저항)
이때 와이어가 검침봉에 의해 L1과 L2의 두 부분으로 나뉜다고 생각하고 각각의 저항을
R2 , R3라 하고 기준 저항을 R1이라고 하고 미지 저항을 R4라고 한다.
R2 = , R3 = 이다.
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