რით არის უეტსტონის ხიდის ქსელი?

რა არის უეტსტონის ხელთაშუა ქსელი?

უეტსტონის ხელთაშუა ქსელის განმარტება

უეტსტონის ხელთაშუა ქსელი ფართოდ გამოიყენება ელექტრო რეზისტენციის ზუსტ ზომვისთვის. ის შედგება ორი ცნობილი რეზისტორის, ერთი ცვლადი რეზისტორის და ერთი უცნობი რეზისტორისგან, რომლებიც კავშირშია ხელთაშუა ქსელის ფორმით. ცვლადი რეზისტორის რეგულირებით გალვანომეტრის ნულის მიღებამდე, ცნობილი რეზისტორების რაციონალი ემთხვევა ცვლადი რეზისტორის და უცნობი რეზისტორის რაციონალს. ეს შესაძლებლობა უზრუნველყოფს უცნობი ელექტრო რეზისტენციის მარტივ ზომვას.

უეტსტონის ხელთაშუა ქსელის თეორია

უეტსტონის ხელთაშუა ქსელი არის ხუთი ნაწილის ქსელი: AB, BC, CD და AD, რომლებიც შეიცავს რეზისტორებს P, Q, S და R-ით შესაბამისად. ეს კონფიგურაცია ქმნის ხელთაშუა ქსელს რეზისტენციის ზუსტ ზომვისთვის.

რეზისტორები P და Q არის ცნობილი ფიქსირებული რეზისტენციები და იქნებიან რაციონალური ნაწილები. სენსიტიური გალვანომეტრი დაკავშირებულია B და D წერტილებს შორის სიჩქარის S2 გარეშე.

უეტსტონის ხელთაშუა ქსელის ვოლტაჟის წყარო დაკავშირებულია A და C წერტილებს შორის სიჩქარის S1 გარეშე. ცვლადი რეზისტორი S არის C და D წერტილებს შორის. S-ის რეგულირებით ცვლის პოტენციალს D წერტილზე. დენი I1 და I2 გადის შესაბამისად ABC და ADC მარშრუტებით.

თუ ვცვლით CD ხაზის ელექტრო რეზისტენციის მნიშვნელობას, დენი I2-ის მნიშვნელობაც იცვლება, რადგან A და C წერტილებს შორის ვოლტაჟი ფიქსირებულია. თუ განვაგრძობთ ცვლადი რეზისტორის რეგულირებას, შესაძლოა იქნება ისეთი მდგომარეობა, როცა S რეზისტორის საწინააღმდეგო ვოლტაჟი I2.S იქნება ზუსტად ტოლი Q რეზისტორის საწინააღმდეგო ვოლტაჟი I1.Q-ს. ამიტომ B წერტილის პოტენციალი იქნება ტოლი D წერტილის პოტენციალის, რაც ნიშნავს, რომ ამ წერტილებს შორის პოტენციალური სხვაობა ნულია და გალვანომეტრის დენი ნულია. ამიტომ სიჩქარის S2 დახურვისას გალვანომეტრის დეფლექცია ნულია.

ახლა, უეტსტონის ხელთაშუა ქსელიდან და მაშინ B წერტილის პოტენციალი C წერტილის მიმართ არის რეზისტორი Q-ის საწინააღმდეგო ვოლტაჟი და ეს არის კიდევ D წერტილის პოტენციალი C წერტილის მიმართ არის რეზისტორი S-ის საწინააღმდეგო ვოლტაჟი და ეს არის განტოლებები (i) და (ii)-ს ტოლობით ვიღებთ,

ზემოთ მოყვანილ განტოლებაში S და P/Q-ის მნიშვნელობები ცნობილია, ასე რომ R-ის მნიშვნელობა მარტივად განისაზღვრება.

უეტსტონის ხელთაშუა ქსელის ელექტრო რეზისტენციები P და Q არიან დეფინიტიური რაციონალი, როგორიცაა 1:1, 10:1 ან 100:1 და ცნობილია რაციონალური ნაწილები როგორც რეზისტორი S რეზისტორი არის ცვლადი 1 დან 1,000 Ω ან 1 დან 10,000 Ω.

ზემოთ მოყვანილი ახსნა არის უეტსტონის ხელთაშუა ქსელის ყველაზე ბაზიკური თეორია.