Վիթսթոնի միջավայրի շղթայի տեսություն և սկզբունքը

Վիթսթոնի միջավայր

Էլեկտրական դիմադրության ճշգրիտ չափման համար լայնորեն օգտագործվում է Վիթսթոնի միջավայրը: Այստեղ կա երկու հայտնի դիմադրություններ, մեկ փոփոխական դիմադրություն և մեկ անհայտ դիմադրություն, որոնք կապված են միջավայրի ձևով, ինչպես ցուցադրված է ներքևում: Փոփոխական դիմադրության կարգավորմամբ Գալվանոմետրի միջով հոսանքը կազմում է զրո: Երբ Գալվանոմետրի միջով հոսանքը դառնում է զրո, երկու հայտնի դիմադրությունների հարաբերությունը ճիշտ համընկնում է փոփոխական դիմադրության կարգավորված արժեքի և անհայտ դիմադրության արժեքի հարաբերության հետ: Այս կերպ Վիթսթոնի միջավայրի օգնությամբ կարելի է հեշտությամբ չափել անհայտ էլեկտրական դիմադրության արժեքը:

Վիթսթոնի միջավայրի տեսությունը

Վիթսթոնի միջավայրի կառուցվածքը ցուցադրված է ներքևում պատկերված գծագրում: Այն քառակուսի միջավայր է, որտեղ AB, BC, CD և AD անդամները համապատասխանաբար կազմված են P, Q, S և R էլեկտրական դիմադրություններից:

Այս դիմադրություններից P և Q-ն հայտնի և ֆիքսված էլեկտրական դիմադրություններ են և այս երկու անդամները կոչվում են հարաբերության անդամներ: Առանցքային և ạyային Գալվանոմետրը կապված է B և D կետերի միջև S₂ սեղմիչի միջոցով: Վիթսթոնի միջավայրի էլեկտրական հոսանքը կապված է A և C կետերի միջև S₁ սեղմիչի միջոցով, ինչպես ցուցադրված է ներքևում: Փոփոխական դիմադրություն S-ն կապված է C և D կետերի միջև: D կետի պոտենցիալը կարելի է փոփոխել փոփոխական դիմադրության արժեքը կարգավորելով: Դիցուք I₁ և I₂ հոսանքները հոսում են համապատասխանաբար ABC և ADC ճանապարհներով:

Եթե փոփոխենք CD անդամի էլեկտրական դիմադրության արժեքը, ապա I₂ հոսանքի արժեքը նույնպես կփոփոխվի, քանի որ A և C կետերի միջև լարվածությունը ֆիքսված է: Եթե շարունակենք փոփոխական դիմադրությունը կարգավորել, ապա մի դեպքում կարող է ստացվել այնպիսի վիճակ, որ S դիմադրության վրա ընկած լարվածությունը (I₂.S) ճիշտ կհամընկնի Q դիմադրության վրա ընկած լարվածության (I₁.Q) հետ: Այսպիսով, B կետի պոտենցիալը հավասար կլինի D կետի պոտենցիալին, և այս երկու կետերի միջև պոտենցիալ տարբերությունը կլինի զրո, հետևաբար Գալվանոմետրի միջով հոսանքը կլինի զրո: Այդ դեպքում, երբ S₂ սեղմիչը փակվում է, Գալվանոմետրում շարժում չի լինի:

Այժմ, Վիթսթոնի միջավայրի կառուցվածքից հետո,

և

B կետի պոտենցիալը C կետի նկատմամբ կլինի դիմադրություն Q-ի վրա ընկած լարվածությունը, և այն կլինի

Նույնպես, D կետի պոտենցիալը C կետի նկատմամբ կլինի դիմադրություն S-ի վրա ընկած լարվածությունը, և այն կլինի


Հավասարեցնելով (i) և (ii) հավասարումները, ստանում ենք,

Այս հավասարման մեջ, S և P/Q արժեքները հայտնի են, ուստի R արժեքը կարելի է հեշտությամբ որոշել:
Վիթսթոնի միջավայրի P և Q էլեկտրական դիմադրությունները կառուցված են որպես որոշակի հարաբերություն, ինչպիսին է 1:1, 10:1 կամ 100:1, որոնք կոչվում են հարաբերության անդամներ, իսկ S անդամը, որը կառուցված է որպես ռեոստատ, կարող է փոփոխվել անընդհատ 1-ից մինչև 1,000 Ω կամ 1-ից մինչև 10,000 Ω:
Այս բացատրությունը ամենահիմնական Վիթսթոնի միջավայրի տեսությունն է:

Վիթսթոնի միջավայրի տեսության տեսանյութ

特别声明：尊重原创，好文章值得分享，如有侵权请联系删除。