Kas ir Wheatstonea mosta shēma?

Kas ir Wheatstone tiltsa schēma?

Wheatstone tiltsa definīcija

Wheatstone tiltsa tiek plaši izmantota, lai precīzi mērītu elektrisko pretestību. Tā ietver divus zināmus rezistorus, vienu mainīgo rezistoru un vienu nezināmu rezistoru, kas savienoti tilta formā. Mainot mainīgo rezistoru līdz galvanometrs rāda nulles strāvu, zināmo rezistoru attiecība sakrīt ar mainīgā rezistora un nezināmā rezistora attiecību. Tas ļauj viegli mērīt nezināmo elektrisko pretestību.

Wheatstone tiltsas teorija

Wheatstone tiltsas shēma ir četrstūra forma ar malām AB, BC, CD un AD, kur katra no tām satur rezistorus P, Q, S un R attiecīgi. Šis ieraksts veido tiltu, kas nepieciešams precīzai pretestības mērīšanai.

Rezistori P un Q ir zināmas fiksētas pretestības un tiek saukti par attiecības malām. Jutīgs galvanometrs ir savienots starp punktiem B un D caur slēdzoni S2.

Wheatstone tiltsas sprieguma avots ir savienots ar punktiem A un C caur slēdzoni S1. Mainīgais rezisors S atrodas starp punktiem C un D. Mainot S, mainās potenciāls punktā D. Strāvas I1 un I2 plūst cauri ceļiem ABC un ADC attiecīgi.

Ja mēs mainām elektiskās pretestības vērtību CD malā, tad strāvas I2 vērtība arī tiks mainīta, jo spriegums starp A un C ir fiksēts. Ja turpināsim pielāgot mainīgo pretestību, var rasties situācija, kad rezistora S sprieguma kritums, kas ir I2.S, kļūst tieši vienāds ar rezistora Q sprieguma kritumu, kas ir I1.Q. Tādējādi punkta B potenciāls kļūst vienāds ar punkta D potenciālu, tāpēc šo abu punktu starpība ir nulle, un strāva caur galvanometru ir nulle. Tad, kad slēdzons S2 ir aizvērts, galvanometra novirze ir nulle.

Tagad, no Wheatstone tiltsas shēmas un un tagad punkta B potenciāls attiecībā pret punktu C ir nekas cits kā sprieguma kritums uz rezistora Q, un tas ir Vēlreiz, punkta D potenciāls attiecībā pret punktu C ir nekas cits kā sprieguma kritums uz rezistora S, un tas ir Vienādojot vienādojumus (i) un (ii), mēs iegūstam,

Šajā augšminētajā vienādojumā, S un P/Q vērtības ir zināmas, tāpēc R vērtību viegli nosaka.

Wheatstone tiltsas elektriskās pretestības P un Q ir izgatavotas ar noteiktu attiecību, piemēram, 1:1, 10:1 vai 100:1, kas pazīstamas kā attiecības malas, un S, reostata mala, ir izgatavota, lai to varētu mainīt nepārtraukti no 1 līdz 1,000 Ω vai no 1 līdz 10,000 Ω.

Šis paskaidrojums ir vispārīgākais Wheatstone tiltsas teorijas apraksts.