Wheatstone'i silindri teooria ja printsiip

Weatstone'i silmik

Elektrilise vastuse täpse mõõtmiseks kasutatakse laialdaselt Weatstone'i silmikut. Sellel on kaks teadaolevat vastast, üks muutuv vastus ja üks tundmatu vastus, mis on ühendatud silmiku kujul, nagu allpool näidatud. Muutva vastuse reguleerimisel saadetakse galvanomeetri läbi võtmine nulliks. Kui galvanomeetri läbis olev vool muutub nulliks, siis kahe teadaoleva vastuse suhe on täpselt võrdne muutva vastuse reguleeritud väärtuse ja tundmatu vastuse väärtuse suhtega. Sellisel viisil saab tundmatu elektrilise vastuse väärtust lihtsalt mõõta Weatstone'i silmiku abil.

Weatstone'i silmiku teooria

Üldine Weatstone'i silmiku paigutus on näidatud järgmisel joonisel. See on nelja külje silmik, kus küljed AB, BC, CD ja AD koosnevad elektrilistest vastustest P, Q, S ja R vastavalt.

Nendest vastustest on P ja Q teadaolevad fikseeritud elektrilised vastused ning need kaks külge on nimetatud suhte küljeks. Täpne ja tundlik galvanomeeter on ühendatud terminalide B ja D vahel lülituse S2 kaudu.
Selle Weatstone'i silmiku pingevooallikas on ühendatud terminalide A ja C vahel lülituse S1 kaudu, nagu näidatud. Muutuv vastus S on ühendatud punkti C ja D vahel. Punkti D potentsiaali saab muuta muutva vastuse väärtuse reguleerimisel. Eeldame, et vool I1 ja vool I2 virtavad vastavalt tee ABC ja ADC kaudu.

Kui me muutume külje CD elektrilise vastuse väärtust, siis vool I2 muutubki, sest A ja C vaheline pingetase on fikseeritud. Kui me jätkame muutva vastuse reguleerimist, võib tingimus saada, kus pingelanganemine vastuses S, see on I2. S, muutub täpselt võrdne vastuse Q pingelanganemisega, see on I1.Q. Seega muutub punkti B potentsiaal punkti D potentsiaaliga võrdne, nii et nende kahe punkti vahel on nullpotentsiaal, seega galvanomeetri läbi võtmine on null. Siis, kui lülitus S2 on sulgitud, on galvanomeetri defleksioon null.

Nüüd, Weatstone'i silmiku

ja

Punkti B potentsiaal punkti C suhtes on mitte muud kui pingelanganemine vastuses Q ja see on

Uuesti punkti D potentsiaal punkti C suhtes on mitte muud kui pingelanganemine vastuses S ja see on


Võrdlemine, võrrandite (i) ja (ii) põhjal saame,

Eespoolmainitud võrrandis on S ja P⁄Q teada, nii et R väärtust saab lihtsalt määrata.
Weatstone'i silmiku elektrilised vastused P ja Q on tehtud kindla suhte, nagu 1:1; 10:1 või 100:1, teadaolevate suhte külgedena ja S rheostaatkülge on tehtud pidevalt muutuvaks 1-st 1,000 Ω või 1-st 10,000 Ω.
Eespool toodud selgitus on kõige põhimõttelisem Weatstone'i silmiku teooria.

Weatstone'i silmiku teooria videokirjeldus

Teade: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.