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[자연과학] 기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정(measurement)

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작성일17-12-07 00:55

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B.병렬형 비교 브리지
직렬형 비교 브리지의 경우와 유사한 방법을 적용하면 그림 4의 병렬형 비교브리지에 관련되어는
의 관계를 얻는다. 이…(생략) 때 커패시터의 소모성을 표시하는 척도가 D-지수이며, 직렬저항 , 병렬저항 에 관련되어 각각
로 定義(정이) 된다된다. 그림 1과 비교할 때 이 와 의 결합으로, 가 미지 커패시터의 직렬형 모델로 각각 채워진 것을 볼 수 있다. 이 때 브리지의 평형상태를 감지하는 검류계 등의 감지장치는 임피던스 측정(測定) 기에 영향을 주지 않는다. 이 페이서 관계식이 성립한다는 것은 양변의 크기와 위상이 각각 서로 같고, 실수부와 허수부가 각각 서로 같음을 의미하는 것에 유의해야 한다. 미지 커패시터의 구성이 직렬형임을 감안하여 식 6(a)를 식 4(a)에 대입하면, 의 D-지수 는

로 나타난다. 이 식에서 실수부와 허수부를 분리시키면, 각각
가 된다된다. `실험4`의 그림 4와 비교할 때 저항들이 임피던스로 대체되고, 직류전원이 주파수 ω인 교류전원으로 대체된 것을 볼 수 있다. 평형상태에서는 전압에 대하여



와 전류에 대하여


의 관계가 성립한다.

(2)커패시턴스의 측정(測定)
이상적인 커패시터는 커패시턴스 C만 가지지만, 실제의 커패시터는 불완전하여 그림 2와 같이 에너지 소모성 저항 R이 C와 결합된 형태로 나타난다. 실수부와 허수부를 분리하면

를 얻는다. 실제로 브리지는 저항뿐만 아니라 인덕턴스, 커패시턴스, 인덕턴스 Q-지수, 커패시터의 D-지수 등을 측정(測定) 하는 데에도 이용할 수 있다. 이상적인 인덕터가 되려면 가 되어야 하며, 이 때 Q-지수는 가 되는 것을 알 수 있다.

3.실험기구 및 재료
정현파 신호발생기
감지장치(검류계)
십진저항/가변저항(2개)
저항(1㏀, 3㏀





설명
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[자연과학] 기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정(measurement)
순서




실험결과/기타


다. 이상적인 커패시터가 되려면 가 되어야 하며, 이 때 D-지수는 0이 되는 것을 알 수 있다. 미지 인덕터의 구성이 직렬형임을 감안하여 식10(a)를 식 8(a)에 대입하면, 의 Q-지수 는

가 된다된다. 저항 을 조절하여 브리지가 평형상태에 도달하면, 식 3에 의해서

의 관계가 성립한다.

(3)인덕턴스의 측정(測定)
이상적인 인덕터는 인덕턱스 L만 가지지만, 실제의 인덕터는 불완전하여 그림 5와 같이 소모성 저항 R이 L과 결합된 형태로 나타난다. 일반적으로, 브리지에 의한 측정(測定) 은, 이미 알고 있는 정확한 임피던스 값들만을 토대로 하여 비지의 임피던스 값을 구하는 것이기 때문에, 그 측定義(정이) 정확도가 높다. 그림에서 DET는 감지장치를 나타낸다.

A.직렬형 비교 브리지(Comparison Brideg)
그림 3의 임피던스 브리지가 직렬형 비교 브리지이다.
브리지의 감지장치에 흐르는 전류가 0인 상태를 브리지의 평형상태라 한다.

(1)임피던스 브리지의 평형조건
그림 1은 일반적인 임피던스 브리지 회로를 보인 것이다.

A.Maxwell-Wine 브리지(직렬형)
그림 6의 Maxwell-Wine 브리지에 식 3의 평형조건을 적용하면

의 관계가 성립한다. 이 때 사용되는 브리지는 Wheastone 브리지의 구성저항들을 임피던스들로 확장시키는 것으로서, 임피던스 브리지라 부른다. 이 때 인덕터의 성능을 표시하는 척도가 Q-지수이며, 직렬저항 , 병렬저항 에 관련되어 각각
로 定義(정이)된다된다.

B.Hay 브리지(병렬형)
Maxwell-Wien 브리지의 경우와 유사한 방법을 적용하면 그림 7의 Hay 브리지에 관련되어는
의 관계를 얻는다.

理論(이론) : 앞서 실험4 에서는 Wheastone 브리지를 사용하여 미지의 저항값을 측정(測定) 하는 방법을 실험했었다.

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[자연과학] 기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정(measurement)
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1.실험제목
기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정(測定)

2.실험理論(이론)
목적 : 임피던스 브리지를 이용하여 인덕턴스, 커패시턴스를 측정(測定) 하여 원리를 이해하고,
그 방법을 익힌다. 본 실험에서는 임피던스 브리지를 이용하여 인덕턴스, Q-지수, 커패시턴스, D-지수 등을 측정(測定) 하는 방법을 살펴보도록 하겠다. 그러므로 이들로부터 브리지의 평형조건이

임을 도출해 낼 수 있다.

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