휘스톤브릿지 정의와 활용사례

휘스톤 브릿지(Wheatstone Bridge)는 전기회로에서 저항을 정밀하게 측정하는데 사용되는 회로입니다. 휘스톤 브릿지는 기본적으로 네 개의 저항으로 구성된 다이아몬드 형태의 회로로 이루어져 있습니다. 이 회로는 다음과 같은 특징을 가지고 있습니다.

 

구성 요소

• 네 개의 저항: R1,R2,R3,R4​
• 전원 공급: 일정한 전압을 공급하는 전원
• 검류계: 다리의 두 다이아몬드 형태의 교차점 사이에 연결된 전류 측정기 (검류계, Galvanometer)

 

휘스톤브릿지

작동 원리

휘스톤 브릿지는 두 개의 분압기 회로로 나누어집니다.

전원이 인가되면, 각 저항을 통해 전류가 흐르게 되며, 두 분압기 회로의 전압을 비교하여 균형을 맞춥니다.

검류계가 0을 가리킬 때, 브릿지가 균형 상태에 있다고 하며 이때

 

 

 

저항 측정

네 개의 저항 중 하나가 미지수 저항이라고 할 때, 나머지 세 개의 저항 값을 알고 있으면 브릿지를 균형 상태로 만들고 미지수 저항 값을 계산할 수 있습니다.

예를 들어, R1 이 미지수 저항이고 나머지 저항 값을 알고 있다면, 균형 상태에서 R1을 다음과 같이 계산할 수 있습니다.

 

 

응용 분야

저항 측정: 휘스톤 브릿지는 매우 작은 저항 값의 변화를 감지할 수 있기 때문에 정밀 저항 측정에 사용됩니다.

센서: 스트레인 게이지, 온도 센서 등에서 저항의 변화를 감지하여 물리적 변화를 측정하는데 사용됩니다.

 

머레이 루프법 (Murray Loop Method): 지하 케이블이나 배선 시스템의 고장 위치를 정확히 찾기 위해 휘스톤 브릿지를 활용하는 방법입니다. 이 방법은 특히 지하 전력 케이블의 단선이나 접지 고장을 찾는데 유용합니다.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

​​