커패시턴스 비교 브리지

목차

ⅰ. 교류 브리지의 평형조건

ⅱ. 커패시턴스 측정

본문내용

ⅰ. 교류 브리지의 평형조건
그림
교류 브리지는 4변의 임피던스와 교류전원 및 검출기로 구성되어 있다. 교류전원으로는 상용주파수일 때는 입반 전력선을, 가청주파수를 이용하는 경우에는 발진기를 사용한다. 또한 검출기에는 교류검류계 쪼는 수화기가 사용되며, 높은 감도가 요구되는 검류계와 출력단 사이에 증폭기를 삽입하는 경우도 있다.
그림1에 일반적인 교류 브리지 회로를 나타낸다. 교류 브리지의 평형은 검출기 양단의 전위차가 0이 되어 검출기에 전류가 흐르지 않을 경우에 이루어진다. 그림1에서 검출기 양단의 전위차가 0이라면 점과 점의 전위가 같음을 의미하므로 에서의 전압강하는 에서 전압강하와 같고, 마찬가지로 에서의 전압강하와 같고, 에서의 전압강하와 같다.
즉, 평상시에는
식 (1)

식 (2)

의 식이 성립한다.
식 (1) 을 식 (2) 로 나누면

식 (3)

와 같이 되고, 이를 다시 쓰면
식 (4)

와 같은 브리지 평형식을 얻게 된다.
식 (4) 는 직류 브리지에서와 같은 형태이지만 임피던스 가 일반적으로 복소 임피던스 이므로, 의 크기뿐 아니라 위상각도 고려해야 한다. 즉, 복소임피던스 의 크기를 , 위상각을 라하면 로 표시되므로, 식 (4) 는
식 (5)
가 되고, 이 식으로부터 크기와 위상각의 관계를 구별하여 정리하면 다음과 같은 평형조건을 얻는다.
식 (6)
식 (7)
교류 브리지가 평형을 이루려면 식 (6) 및 식 (7) 로 주어지는 임피던스의 크기와 위상각에 관한 조건을 다 만족해야 하므로 직류 브리지보다는 평형조건이 까다롭고, 특히 위상각에 관한 식 (7) 이 성립하지 않아 평형을 이룰 수 없는 경우가 있음을 상기하여야 한다.

참고 자료

없음