Co je obvod Wheatstone Bridge?

Co je Wheatstoneův most?

Definice Wheatstoneova mostu

Wheatstoneův most se široce používá k přesnému měření elektrického odporu. Zahrnuje dva známé odpory, jeden proměnný odpor a jeden neznámý odpor spojené v tvaru mostu. Upravováním proměnného odporu až do okamžiku, kdy galvanometr ukazuje nulový proud, se poměr známých odporníků shoduje s poměrem proměnného odporníku a neznámého odporníku. To umožňuje snadné měření neznámého elektrického odporu.

Teorie Wheatstoneova mostu

Circuit Wheatstoneova mostu má čtyři ramena: AB, BC, CD a AD, každé s odpory označenými P, Q, S a R. Tato uspořádání tvoří most potřebný pro přesné měření odporu.

Odpory P a Q jsou známé pevné odpory a nazývají se poměrová ramena. Citlivý galvanometr je připojen mezi body B a D přes spínač S2.

Zdroj napětí Wheatstoneova mostu je připojen k bodům A a C přes spínač S1. Proměnný odpor S je mezi body C a D. Upravováním S se mění potenciál v bodě D. Proud I1 a I2 protéká cestami ABC a ADC, příslušně.

Pokud změníme hodnotu elektrického odporu ramene CD, změní se také hodnota proudu I2, protože napětí mezi A a C je konstantní. Pokud budeme dále upravovat proměnný odpor, může nastat situace, kdy napěťový skok na odporníku S, který je I2.S, bude přesně roven napěťovému skoku na odporníku Q, který je I1.Q. Potenciál v bodě B se stane roven potenciálu v bodě D, což znamená, že rozdíl potenciálů mezi těmito dvěma body je nulový a proud procházející galvanometrem je nulový. Pak deflexe galvanometru je nulová, když je spínač S2 uzavřen.

Nyní, z circuitu Wheatstoneova mostu, potenciál bodu B vzhledem k bodu C je nic jiného než napěťový skok na odporníku Q a tento je opět potenciál bodu D vzhledem k bodu C je nic jiného než napěťový skok na odporníku S a tento je rovnáním rovnic (i) a (ii) dostáváme,

V této rovnici jsou hodnoty S a P/Q známé, takže hodnota R lze snadno určit.

Elektrické odpory P a Q Wheatstoneova mostu jsou vyrobeny s určitým poměrem, jako 1:1; 10:1 nebo 100:1, známé jako poměrová ramena, a S, rheostatové rameno, je vyrobeno tak, aby bylo spojitě proměnlivé od 1 do 1 000 Ω nebo od 1 do 10 000 Ω.

Toto vysvětlení je nejzákladnější teorií Wheatstoneova mostu.