중앙대학교 일반물리실험(2)-Wheatstone bridge 휘스톤브릿지 결과 보고서 A+ 받은 자료입니다.

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목차

[1] 실험값
[2] 결과분석
[3] 오차 논의 및 검토
[4] 결론

본문내용

[2] 결과분석
[2]-1. 실험의 전반적인 개요
RxWB는 기지 저항 Rs와 wheatstone bridge의 길이를 측정하여 얻은 저항선의 길이 l1, l2로 나타내어질 수 있다. Wheatstone bridge의 비저항과 단면적이 일정하다고 가정하면 아래와 같은 식을 도출해 낼 수 있다.
Rx= Rs x l2/l1 (단위: Ω)
실험을 통해 l1, l2를 알 수 있고 위의 식에 대입하여 RxWB를 구할 수 있다.
이렇게 구한 RxWB값과 멀티미터로 측정한 Rx멀티값을 비교하여 오차율을 구할 수 있고 그 식은 다음과 같다.
오차율= (R_x^멀티-R_x^WB)/(R_x^멀티 ) x 100 (단위: %)
위의 식을 이용하여 구한 실험값들의 오차율의 평균을 구하고 이를 참값인 Rx멀티값과 비교해보면 [2]-4와 같은 결과를 도출해 낼 수 있다.

<중 략>

[3] 오차 논의 및 검토
[2]-2에서 언급한 오차의 원인을 다음과 같이 5가지로 분석해볼 수 있다.
(1) 저항선의 단면적과 비저항이 일정할 것이라 가정하였다.
공식 Rx= Rs x l2/l1은 저항선의 모든 지점에서의 비저항과 단면적이 일정할 것이라는 가정하에 유도한 것이다. 하지만 실제로 비저항은 온도에 의존하는 성질이 있기 때문에 실험 당시 온도가 일정 했다고 가정을 할 수 있지만, 모든 지점에서의 단면적이 같은지 여부는 알 수 없다.
R1의 단면적이 R2보다 0.01mm2 만큼 컸다고 가정해보자. R2=ρl2/A, R1= ρl1/(A+0.01)이므로 다시 공식을 유도하면 Rx=Rs(l2/l1)(1+0.01/A) 라는 식이 된다. 이때 저항선의 반지름이 1mm라고하면 A= π(1)2mm=3.14이다. 즉, 기존의 계산식보다 Rs(l2/l1)(0.01/A)를 더 추가하여 계산하면 된다.
기지 저항 Rs멀티=9.98 x103Ω이고 참값이 가장 작은 Rx멀티=565Ω인 경우에 다음과 같이 오차율이 5.40%에서 5.10%로 감소하는 것을 볼 수 있다.

참고 자료

없음