휘트스톤브리지 결과레포트

목차

1. 실험제목
2. 실험목적
3. 실험결과 및 분석
4. 토의 및 오차 원인 분석
5. 참고문헌

본문내용

1. 실험 제목
: 휘트스톤 브리지

2. 실험목적
: 본 실험에서는 휘트스톤 브리지의 구조와 사용법을 익히고, 미지 저항체의 전기 저항을 측정한다.

분석
1차 실험에서 3번의 시도 모두 오차가 크지 않았다. 2차 실험에서는 1차 실험보다는 오차가 약간 컸으며, 3차 실험에서는 오차가 매우 컸다. 이로 볼 때, 고정저항의 비가 크면 클수록 오차가 커짐을 발견할 수 있다. 따라서 이에 대한 이유를 살펴볼 필요가 있다. 또한 이번 실험에서 길이를 통해 저항의 크기를 간접적으로 계산했다. 실험 전 실험 예측을 통해저항의 크기)를 계산하면 미지저항의 크기와 같을 것이라고 예측했다. 9번의 실험을 통해 계산한 결과 예측은 맞아떨어졌다.
추가적으로, 실험 결과에 영향을 미칠 수 있는 저항선의 저항을 측정하고 구간별 저항을 계산해 보았다.

4. 토의 및 오차 원인 분석
토의
1. 실험의 오차를 생성하는 여러 요인들을 생각해 보고 중요한 순서대로 나열해 본다.
0) 지점마다 저항선 상태의 차이가 존재한다.
실제로 저항선이 모두 일정한 상태가 아니라, 당겨지는 정도가 다르다. 실제로, 지지대로 가까이 갈수록 저항선이 더 팽팽하게 당겨지는데 당겨지는 정도에 따라 두께가 달라지기 때문에 이는 저항 값에 차이가 생긴다고 할 수 있다. 즉, 가변저항으로 사용한 저항선의 팽팽한 정도가 모두 일정하지 않아 저항선의 저항이 일정하지 않았던 것으로 추정했다. 0cm를 기준으로 10cm씩 늘려가며 멀티미터를 사용해 저항을 측정해보았더니 다음과 같은 결과가 나왔다.
그런데 저항선을 받치고 있는 양 끝의 지지대 쪽의 저항선이 더 팽팽하게 당겨진다. 이 때문에 단면의 넓이 가 감소함으로써 저항이 커지게 되는 것이다.
이로 인해 오차가 세 번째 실험에서 오차가 커지게 되었던 것이라고 결론을 내릴 수 있었다.

1) 실험 과정 중의 온도가 실험 결과에 영향을 끼쳤다.
온도와 전기저항 값은 실제로 관계성이 있는데, 보통 일정 온도까지 온도가 상승할 경우 전기 저항 값이 늘어난다.

참고 자료

Raymond A. Serway, John W. Jewett, 『최신대학물리학Ⅱ 5판』, 북스힐, pp.678~683
강전홍, 유광민, 김한준, 한상옥, 박강식, 이세현, “금속 전기비저항의 정밀측정에 관한 연구”, 2007 대한전기학회 전기설비전문위원회 춘계학술대회 논문집, 2007.4
이재근, 하만영, 김경천, 김귀순, 구재현. (1995). 온도와 수분함유량 변화에 의한 Fly Ash의 비저항성 특성연구 ( A Study of Fly Ash Resistivity Characteristics as a Function of Temperature ). 대한기계학회 춘추학술대회, , 517-522.