비저항 & 휘트스톤브릿지 - 일반물��실험II A+레포트

I. 실험 목적
비저항은 직경(단면적)을 알고 있는 철사의 저항값을 길이에 따른 함수로 나타내어 구할 수 있다. 또한 길이가 고정된 철사의 저항은 단면적에 반비례함을 알 수 있다. 휘트스톤 브리지의 구조왿� 사용 방법을 알고, 이것을 이용하여 미지의 전기저항을 정밀하게 측정한다.

II. 데이터 정리
두께가 다른 세 개의 황동과 구리, 강철의 비저항을 측정하였다. 표 1은 길이를 길이를 다르게 하여 비저항을 측정한 것이고 그래프 1은 길이(cm)에 따른 저항값(R)을 그래프로 나타낸 것이다. 표 2에 각 철사의 길이에 따른 저항값의 평균값과 그것의 오차율이 있다. 표 3은 실험 2의 휘트스톤 브리지의 실험의 측정값과 그 오차율을 나타낸 것이다.

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III. 결과 분석

1. 배경이론

(1) 옴의 법칙
전류가 철사를 통해 흐를 때 저항이 R인 일정 길이의 철사를 통과하는 동안 전압은 옴의 법칙을 따른다.
V= IR
또는 저항에 대해 다음과 같이 나타낼 수 있다.
R= V/I

(2) 비저항
이 실험에서는 다양한 종류의 철사를 이용해 전압과 전류를 측정하여 저항값을 구한다. 그리고 비저항을 구하기 위해 그래프를 그린다. 철사의 저항은 길이, 단면적, 비저항에 의존한다.
R= ρL/A
ρ= R/L A=R/L 〖π(d/2)〗^2(단,d는철사의직경)

(3) 휘트스톤 브리지
사진 1은 휘트스톤브리지의 회로도이다. 휘트스톤 브리지는 P, Q, R, X왿� 같이 네 개의 저항을 연결하고 노드 c왿� d 사이를 검류계로 연결하여 두 점 사이의 전위차를 알아볼 수 있게 한 장치이다. 저항P, Q, R을조절해서 검류계에 전류가 흐르지 않게(전류가 0이 되게) 하여 평형조건을 찾는다. 이 방식이 영점법이다. 검류계에 있는 스위치를 닫았을 때 검류계의 자침이 0이 되면노드 c왿�d 사이에 전류가 흐르지 않으므로 c, d는 등전위점이다. 이는V_cb=I_1 R_P=I_2 R_X왿� V_db=I_3 R_Q=I_4 R_R이 같음을 뜻한다.