기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정

1.실험제목
기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정

2.실험이론
목적 : 임피던스 브리지를 이용하여 인덕턴스, 커패시턴스를 측정하여 원리를 이해하고,
그 방법을 익힌다.

이론 : 앞서 실험4 에서는 Wheastone 브리지를 사용하여 미지의 저항값을 측정하는 방법을 실험했었다. 실제로 브리지는 저항뿐만 아니라 인덕턴스, 커패시턴스, 인덕턴스 Q-지수, 커패시터의 D-지수 등을 측정하는 데에도 이용할 수 있다. 이 때 사용되는 브리지는 Wheastone 브리지의 구성저항들을 임피던스들로 확장시키는 것으로서, 임피던스 브리지라 부른다. 일반적으로, 브리지에 의한 측정은, 이미 알고 있는 정확한 임피던스 값들만을 토대로 하여 비지의 임피던스 값을 구하는 것이기 때문에, 그 측정의 정확도가 높다. 이 때 브리지의 평형상태를 감지하는 검류계 등의 감지장치는 임피던스 측정기에 영향을 주지 않는다. 본 실험에서는 임피던스 브리지를 이용하여 인덕턴스, Q-지수, 커패시턴스, D-지수 등을 측정하는 방법을 살펴보도록 하겠다.

(1)임피던스 브리지의 평형조건
그림 1은 일반적인 임피던스 브리지 회로를 보인 것이다. 그림에서 DET는 감지장치를 나타낸다. [실험4]의 그림 4와 비교할 때 저항들이 임피던스로 대체되고, 직류전원이 주파수 인 교류전원으로 대체된 것을 볼 수 있다.
브리지의 감지장치에 흐르는 전류가 0인 상태를 브리지의 평형상태라 한다. 평형상태에서는 전압에 대하여

와 전류에 대하여

의 관계가 성립한다. 그러므로 이들로부터 브리지의 평형조건이

임을 도출해 낼 수 있다. 이 페이서 관계식이 성립한다는 것은 양변의 크기와 위상이 각각 서로 같고, 실수부와 허수부가 각각 서로 같음을 의미하는 것에 유의해야 한다.

(2)커패시턴스의 측정
....

[hwp/pdf]기초회로실험 - 브리지에 의한 LC 측정