휘트스톤브리지 Report

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휘트스톤브리지

휘트스톤브리지

1. 실험목적
휘트스톤 브리지의 구조와 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정한다
2. 이론 및 원리
미지의 저항을 측정하는 장치 R₁, R₂의 저항값은 이미 알고 있으며, R₃는 가변 저항으로 저항값을 변화시킬 수 있는 저항이다. Rx는 측정하고자 하는 미지의 저항이다

휘트스톤브리지
가변 저항 R3을 적당히 조절해서 검류계에 전류가 흐르지 않으면 B점과 C점의 전위는 같다. 그러므로 A와 B 사이의 전위차와 A와 C 사이의 전위차는 같다. VAB=VAC
마찬가지로 B와 D 사이의 전위차와 C와 D 사이의 전위차는 같다. VBD=VCD
그러므로 VAB=VAC에서 I1R1=IxRx가 되고 VBD=VCD에서 I2R2=I3R3가 된다. 여기서 I1=I2, Ix=I3이므로 R1R3=R2Rx이다. R1, R2, R3의 저항값은 이미 알고 있으므로 Rx의 값은 다음과 같다.

3. 실험 방법
Wheatstone Bridge의 회로를 만능기판에 ...1. 실험목적
휘트스톤 브리지의 구조와 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정한다
2. 이론 및 원리
미지의 저항을 측정하는 장치 R₁, R₂의 저항값은 이미 알고 있으며, R₃는 가변 저항으로 저항값을 변화시킬 수 있는 저항이다. Rx는 측정하고자 하는 미지의 저항이다

휘트스톤브리지
가변 저항 R3을 적당히 조절해서 검류계에 전류가 흐르지 않으면 B점과 C점의 전위는 같다. 그러므로 A와 B 사이의 전위차와 A와 C 사이의 전위차는 같다. VAB=VAC
마찬가지로 B와 D 사이의 전위차와 C와 D 사이의 전위차는 같다. VBD=VCD
그러므로 VAB=VAC에서 I1R1=IxRx가 되고 VBD=VCD에서 I2R2=I3R3가 된다. 여기서 I1=I2, Ix=I3이므로 R1R3=R2Rx이다. R1, R2, R3의 저항값은 이미 알고 있으므로 Rx의 값은 다음과 같다.

3. 실험 방법
Wheatstone Bridge의 회로를 만능기판에 설치한다. Lab Unit를 이용하여 가변저항기를 이용해 임의의 저항 R₂ R₄와 저항 R₁ R₃를 이용한다. 전압계를 이용하여 가운데 저항대신 연결하여 전압이 0이 되로록 조절하여 R₂ R₄의 값을 테스터로 측정. 이를 다른 저항들의 조합으로 만들고, 총 3회 반복한다. R₁ × R₄ = R₂ × R₃가 성립하는지 분석한다.

4. 실험 결과
1. 저항 2개 (R₁, R₃)를 선택하여 wheatstone bridge 회로를 구성한다. 이때 R₂ ,R₄는 lab unit의 하단에 있는 가변저항을 이용한다. 이때 R₁, R₃는 너무 큰 차를 두지 않도록 두지 않도록 한다.
2. 전류계를 이용하여 전류가 0 이 되도록 가변저항을 조절하여, R₂ ,R₄ 의 값을 테스터로 측정한다.
3. 다른 저항의 조합을 선택하여 위 과정을 2회 반복(총 3회)한다.
4. R₁ × R₄ = R₂ × R₃의 관계가 성립하는지 분석 검토한다.
R₁
R₃
R₂
R₄
R₁ × R₄
R₂ × R₃
오차
1회
0.998KΩ
1.997KΩ
0.266KΩ
0.758KΩ
0.756KΩ
0.533KΩ
0.014KΩ
2회
0.997KΩ
2.999KΩ
0.335KΩ
0.687KΩ
0.687KΩ
1.004KΩ
0.006KΩ
3회
1.998KΩ
2.998KΩ
0.339KΩ
0.686KΩ
1.372KΩ
1.016KΩ
0.013KΩ

※ 오차 결과

1회 : 0.998KΩ 0.758KΩ = 0.756484KΩ, 1.997KΩ 0.266KΩ = 0.531202KΩ
0.756484KΩ / 0.531202KΩ = 1.4240985KΩ
1.4240985KΩ / 100 = 0.0142409KΩ
2회 : 0.997KΩ 0.687KΩ = 0.684939KΩ, 2.999KΩ 0.335KΩ = 1.004665KΩ
0.684939KΩ / 1.004665KΩ = 0.6817585KΩ
0.6817585KΩ / 100 = 0.0068175KΩ
3회 : 1.998KΩ 0.686KΩ = 1.370628KΩ, 2.998KΩ 0.339KΩ = 1.016322KΩ
1.370628KΩ / 1.016322KΩ = 1.3486158KΩ
1.3486158KΩ / 100 = 0.013486KΩ

5. 분석 및 결론
실험을 통해 Wheastone Bridge 회로를 이해할 수 있었고 R₁ × R₄ = R₂ × R₃의 관계가 성립하는지 알아볼 수 있었다.
오차가 있었지만 계기의 오차 또는 가변저항의 오차 전압계의 전압이 0mA를 정확히 맞추지 못한 이유도 있을 것이다
이번 실험을 통해 Wheastone Bridge의 구조를 이해하였으며 계기오차를 줄이고 전압계의 전압을 0mA로 설정하여 전류가
흐르지 않도록 하여 측정한다면 오차를 줄일수 있고 정확한 측정이 가능하였을 것이다.


자료출처 : http://www.ALLReport.co.kr/search/Detail.asp?pk=17040710&sid=sanghyun7776&key=



[문서정보]

문서분량 : 2 Page
파일종류 : HWP 파일
자료제목 : 휘트스톤브리지
파일이름 : 휘트스톤브리지.hwp
키워드 : 휘트스톤브리지
자료No(pk) : 17040710