व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट क्या है?

व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट क्या है?

व्हीटस्टोन ब्रिज परिभाषा

व्हीटस्टोन ब्रिज विद्युत प्रतिरोध को सटीक रूप से मापने के लिए व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसमें दो ज्ञात प्रतिरोध, एक चर प्रतिरोध और एक अज्ञात प्रतिरोध शामिल होते हैं, जो एक पुल के रूप में जोड़े जाते हैं। चर प्रतिरोध को गल्वेनोमीटर को शून्य धारा पढ़ने तक समायोजित करके, ज्ञात प्रतिरोधों का अनुपात चर प्रतिरोध और अज्ञात प्रतिरोध के अनुपात के समान हो जाता है। यह अज्ञात विद्युत प्रतिरोध को आसानी से मापने की अनुमति देता है।

व्हीटस्टोन ब्रिज सिद्धांत

व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट में चार भुजाएँ होती हैं: AB, BC, CD, और AD, जिनमें प्रतिरोध P, Q, S, और R क्रमशः लेबल किए गए होते हैं। यह व्यवस्था सटीक प्रतिरोध मापने के लिए आवश्यक पुल बनाती है।

प्रतिरोध P और Q ज्ञात निश्चित प्रतिरोध होते हैं और उन्हें अनुपात भुजाएँ कहा जाता है। एक संवेदनशील गल्वेनोमीटर बिंदु B और D के बीच स्विच S2 के माध्यम से जोड़ा जाता है।

व्हीटस्टोन ब्रिज का वोल्टेज स्रोत बिंदु A और C के बीच स्विच S1 के माध्यम से जोड़ा जाता है। चर प्रतिरोध S बिंदु C और D के बीच होता है। S को समायोजित करके बिंदु D पर विभव बदलता है। धाराएँ I1 और I2 क्रमशः पथ ABC और ADC में प्रवाहित होती हैं।

यदि हम भुजा CD के विद्युत प्रतिरोध का मान बदलते हैं, तो धारा I2 का मान भी बदलेगा, क्योंकि वोल्टेज A और C के बीच निश्चित होता है। यदि हम चर प्रतिरोध को समायोजित करते रहते हैं, तो एक स्थिति आ सकती है जब प्रतिरोध S पर वोल्टेज ड्रॉप (I2.S) प्रतिरोध Q पर वोल्टेज ड्रॉप (I1.Q) के बराबर हो जाता है। इस प्रकार बिंदु B का विभव बिंदु D के विभव के बराबर हो जाता है, इसलिए इन दो बिंदुओं के बीच विभवांतर शून्य हो जाता है, इसलिए गल्वेनोमीटर में धारा शून्य हो जाती है। तब गल्वेनोमीटर में झुकाव शून्य हो जाता है जब स्विच S2 बंद होता है।

अब, व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट से और बिंदु B का विभव बिंदु C के संदर्भ में प्रतिरोध Q पर वोल्टेज ड्रॉप है और यह है। फिर बिंदु D का विभव बिंदु C के संदर्भ में प्रतिरोध S पर वोल्टेज ड्रॉप है और यह है। समीकरण (i) और (ii) को समान बनाने पर, हम पाते हैं,

उपरोक्त समीकरण में, S और P⁄Q का मान ज्ञात है, इसलिए R का मान आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।

व्हीटस्टोन ब्रिज के विद्युत प्रतिरोध P और Q को 1:1; 10:1 या 100:1 जैसे निश्चित अनुपात में बनाया जाता है, जिन्हें अनुपात भुजाएँ कहा जाता है और S रिस्टोस्टैट भुजा 1 से 1,000 Ω या 1 से 10,000 Ω तक निरंतर चर होती है।

उपरोक्त व्याख्या सबसे बुनियादी व्हीटस्टोन ब्रिज सिद्धांत है।