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1. 실험 목적물질의 특성의 하나인 전기 저항에 대해 알아보고, 휘트스톤...

본문일부 및 목차

1. 실험 목적물질의 특성의 하나인 전기 저항에 대해 알아보고, 휘트스톤 브릿지(Wheatstone Bridge)의 원리와 구조를 이해하며, 이를 이용해 미지 저항의 값을 측정한다.2. 이 론▷ 휘트스톤 브리지 저항을 측정하는 정확한 방법은 1843년 전기전신 개발의 개척자 찰스 휘트스톤에 의하여 고안되었다. 4개의 저항을 그림에서 보여준 것과 같이 ‘브리지’(idge)의 형태로 연결한다. 저항 P, Q 및 R의 값을 알고 있고, X는 측정할 저항값이다. 이 계기를 사용하는 방법은 다음 두 가지가 있다. 처음 방법에서는 P, Q를 고정하고, 검류계에 전류가 흐르지 않을 때까지 고정된 저항 또는 표준저항 R을 변화시킨다. 이 조건에서 브리지회로는 ‘평형상태’에 있다고 말한다. (이러한 ‘영눈금’의 방법에서, 기전력의 값과 검류계의 눈금은 중요하지 않다. 실제로, 저항은 처음 단계에서 검류계에 흐르는 전류를 제한하기 위해 사용되었다.) 브리지회로가 평형일 때 점 c와 d의 퍼텐셜은 같다. 그러므로, P와 R, 그리고 Q와 X 양단의 퍼텐셜 차이는 같다. 이들 방정식에 비를 취하면이므로 측정할 미지의 저항은 정확한 표준저항의 항으로 결정되었다.두 번째 방법에서 R은 정확한 표준저항으로 고정하고, P와 Q는 하나로 연결되어 있는 전선의 한 부분들이다. 점 c에서 활주 접촉점은 평형에 도달할 때까지 전선 위를 움직인다. 균일한 전선에 대해서 저항은 길이에 비례한다. 그러므로 는 접촉한 부분의 길이의 비로부터 계산할 수 있다.휘트스톤 브리지는 높은 정확도를 가지므로 백금 저항온도계와 변형 게이지의 저항을 측정하는데 유용하다.▷ 슬라이드 와이어형 휘트스톤 브리지의 원리 실험 장치 구성은 그림 2과 같다. 저항은 그 저항체의 단면적 에 반비례하고 길이 에 비례하므로, 그 물체의 고유특성인 비저항 를 도입해서 다음과 같이 나타낼 수 있다.(그림 1 참조) 그림...

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