Kelvin Double Bridge로 저저항을 측정할 수 있는 이유는?
상세 해설
정답 해설
켈빈 더블브리지(Kelvin Double Bridge)는 이하의 저저항(low resistance)을 정밀 측정하기 위해 설계된 특수 브리지 회로입니다. 일반 휘트스톤 브리지에서 저저항 측정 시 접촉저항(contact resistance, 보통 수 mΩ~수십 mΩ)과 리드선 저항이 측정값에 큰 오차를 줄 수 있습니다. 켈빈 더블브리지는 4단자법(four-terminal method)을 채용하여 전류 단자와 전압 단자를 분리함으로써 접촉저항의 영향을 제거합니다. 추가 저항 쌍(inner ratio arms)이 접속점의 접촉저항에 의한 오차를 상쇄시키는 구조입니다.
켈빈 더블브리지 = 저저항 측정(1Ω 이하). 핵심 이유: 접촉저항 영향 제거(4단자법). 브리지 용도 구분: 휘트스톤=일반 저항, 켈빈=저저항, 맥스웰=인덕턴스, 쉐링=커패시턴스. '접촉저항 무시'가 키워드입니다.
오답별 해설
1. 표준저항과 비교하므로
표준저항과 비교하는 것은 모든 브리지 측정의 공통 원리이며, 켈빈 더블브리지만의 고유한 특성이 아닙니다. 휘트스톤 브리지도 표준저항과 비교하지만 접촉저항 문제를 해결하지 못합니다.
2. 저저항과 비교하므로
'저저항과 비교한다'는 것은 정확한 표현이 아닙니다. 저저항 측정이 가능한 이유는 접촉저항 영향을 제거할 수 있기 때문이지, 단순히 저저항과 비교하기 때문이 아닙니다.
3. Galvano Meter의 감도가 양호하므로
갈바노미터의 감도가 양호한 것은 측정 정밀도에 기여하지만, 저저항 측정이 가능한 근본적인 이유는 아닙니다. 감도가 아무리 좋아도 접촉저항 오차가 있으면 저저항 측정이 부정확합니다.