실험 4 : 휘스톤 브리지 (Wheatstone Bridge) 회로

【 이론 】


브리지 회로는 R, L, C 또는 주파수 등의 측정에 널리 사용된다. 그림 1-11에서 브리지 회로를 보여주고 있다. 각 arm이 순저항인 직류 휘스톤 브리지에서는 검출기로 검류계가 많이 쓰인다. D에 흐르는 전류가 "0"이 되었을 때 브리지는 평형(balance)되었다고 말한다. 평형 상태가 되었을 때에는 D양단의 전위차는 "0"이 되고 그림 1-11의 b점과 c점 사이에는 전류가 흐르지 않는다. 접속점 a에서 b까지의 전압강하는 a에서 c까지의 전압강하와 크기와 위상에 있어서 모두 같아야 한다. 즉, 다음 조건을 만족한다.

 

Z_1 I_1 = Z_2 I_2 , ~~ Z_3 I_1 = Z_4 I_2

 

이 두 식으로부터 각 임피던스 사이의 관계를 다음과 같이 얻을 수 있다.

 

Z_1 over Z_2 = Z_3 over Z_4

 
또는

Z_1 Z_4 = Z_2 Z_3

 

이것이 브리지의 평형 조건(condition of balance)이다. 만약, D에서 전류가 검출된다면(Unbalancing), 이것은 외부의 힘(환경)이 회로에 가해졌음을 의미하며 이러한 기능은 감지 회로에 응용된다.