Wat is 'n Wheatstone Bridge-sirkel?
Wat is 'n Wheatstone-brug-sirkel?
Definisie van 'n Wheatstone-brug
'n Wheatstone-brug word wyd gebruik om elektriese weerstand akkuraat te meet. Dit sluit twee bekende weerstanders, een veranderlike weerstander en een onbekende weerstander in, wat in 'n brugvorm verbond is. Deur die veranderlike weerstander aan te pas totdat die galvanomeeter nul stroom lees, stem die verhouding van die bekende weerstanders ooreen met die verhouding van die veranderlike weerstander en die onbekende weerstander. Dit maak dit maklik om die onbekende elektriese weerstand te meet.
Teorie van die Wheatstone-brug
Die Wheatstone-brug-sirkel het vier arms: AB, BC, CD, en AD, elkeen met weerstanders genoem P, Q, S, en R, onderskeidelik. Hierdie rangskikking vorm die brug wat nodig is vir akkurate weerstandmeting.
Die weerstanders P en Q is bekende vasgestelde weerstandwaardes en word die verhoudingsarms genoem. 'n Gevoelige galvanomeeter is tussen punte B en D deur skakelaar S2 verbond.
Die spanningsbron van die Wheatstone-brug verbind punte A en C deur skakelaar S1. 'n Veranderlike weerstander S is tussen punte C en D. Deur S aan te pas, verander die potensiaal by punt D. Strome I1 en I2 vloei deur roetes ABC en ADC, onderskeidelik.
As ons die elektriese weerstandswaarde van arm CD verander, sal die waarde van stroom I2 ook verander, omdat die spanning oor A en C vasgestel is. As ons voortgaan om die veranderlike weerstand aan te pas, kan 'n situasie ontstaan waar die spanningval oor weerstander S (I2.S) presies gelyk is aan die spanningval oor weerstander Q (I1.Q). Daarom word die potensiaal by punt B gelyk aan die potensiaal by punt D, dus is die potensiaalverskil tussen hierdie twee punte nul, en dus is die stroom deur die galvanomeeter nul. Dan is die afbuiging in die galvanomeeter nul wanneer skakelaar S2 gesluit word.
Nou, vanaf die Wheatstone-brug-sirkel en nou is die potensiaal van punt B ten opsigte van punt C niets anders as die spanningval oor weerstander Q en dit isWeer is die potensiaal van punt D ten opsigte van punt C niets anders as die spanningval oor weerstander S en dit isDeur vergelykings (i) en (ii) te gelykstel, kry ons,
Hier in die bo-gegee vergelyking is die waardes van S en P/Q bekend, so kan die waarde van R maklik bepaal word.
Die elektriese weerstanders P en Q van die Wheatstone-brug is gemaak met 'n bepaalde verhouding soos 1:1; 10:1 of 100:1, bekend as verhoudingsarms, en S, die rheostatarm, is gemaak om kontinu veranderbaar te wees van 1 tot 1,000 Ω of van 1 tot 10,000 Ω.
Die bostaande verduideliking is die mees basiese Wheatstone-brug-teorie.
