वीटस्टोन ब्रिज सर्किट सिद्धान्त र सिद्धान्त

व्हीटस्टोन ब्रिज

किसी भी विद्युत प्रतिरोध को सटीकता से मापने के लिए व्हीटस्टोन ब्रिज का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। इसमें दो ज्ञात प्रतिरोधक, एक चर प्रतिरोधक और एक अज्ञात प्रतिरोधक नीचे दिखाए गए ब्रिज रूप में जोड़े जाते हैं। चर प्रतिरोधक को समायोजित करके गल्वानोमीटर में विद्युत धारा को शून्य किया जाता है। जब गल्वानोमीटर में धारा शून्य हो जाती है, तो दो ज्ञात प्रतिरोधकों का अनुपात चर प्रतिरोधक के समायोजित मान और अज्ञात प्रतिरोधक के मान के अनुपात के बराबर होता है। इस तरह से, व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग करके अज्ञात विद्युत प्रतिरोध का मान आसानी से मापा जा सकता है

व्हीटस्टोन ब्रिज सिद्धांत

नीचे दिए गए चित्र में व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट की सामान्य व्यवस्था दिखाई गई है। यह एक चार बाहुओं वाला ब्रिज सर्किट है जिसमें AB, BC, CD और AD बाहु विद्युत प्रतिरोध P, Q, S और R से बनी हैं।

इन प्रतिरोधों में से P और Q ज्ञात निश्चित विद्युत प्रतिरोध हैं और इन दो बाहुओं को अनुपात बाहु कहा जाता है। एक सटीक और संवेदनशील गल्वानोमीटर को B और D टर्मिनलों के बीच एक स्विच S2 के माध्यम से जोड़ा जाता है।
इस व्हीटस्टोन ब्रिज के वोल्टेज स्रोत को A और C टर्मिनलों के बीच एक स्विच S1 के माध्यम से जोड़ा जाता है जैसा कि दिखाया गया है। एक चर प्रतिरोधक S को C और D बिंदुओं के बीच जोड़ा जाता है। चर प्रतिरोधक के मान को समायोजित करके D बिंदु पर वोल्टेज को बदला जा सकता है। मान लीजिए I1 और I2 धाराएँ क्रमशः ABC और ADC पथों में प्रवाहित हो रही हैं।

यदि हम CD बाहु के विद्युत प्रतिरोध के मान को बदलते हैं, तो I2 धारा का मान भी बदलेगा क्योंकि A और C के बीच का वोल्टेज निश्चित है। यदि हम चर प्रतिरोधक को समायोजित करते रहें, तो एक स्थिति आ सकती है जब S प्रतिरोधक पर वोल्टेज ड्रॉप (I2.S) Q प्रतिरोधक पर वोल्टेज ड्रॉप (I1.Q) के बराबर हो जाएगा। इस प्रकार, B बिंदु का विभव D बिंदु के विभव के बराबर हो जाएगा, इसलिए इन दो बिंदुओं के बीच का विभवांतर शून्य होगा और गल्वानोमीटर में धारा शून्य हो जाएगी। फिर, जब स्विच S2 बंद होगा, तो गल्वानोमीटर में कोई विक्षेप नहीं होगा।

अब, व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट से

और

अब C बिंदु के संदर्भ में B बिंदु का विभव कुछ नहीं, बल्कि प्रतिरोधक Q पर वोल्टेज ड्रॉप है और यह है

फिर C बिंदु के संदर्भ में D बिंदु का विभव कुछ नहीं, बल्कि प्रतिरोधक S पर वोल्टेज ड्रॉप है और यह है


समीकरण (i) और (ii) को समान बनाकर, हम प्राप्त करते हैं

उपरोक्त समीकरण में, S और P⁄Q के मान ज्ञात हैं, इसलिए R का मान आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।
व्हीटस्टोन ब्रिज के विद्युत प्रतिरोध P और Q को निश्चित अनुपात, जैसे 1:1; 10:1 या 100:1, जैसे अनुपात बाहु के रूप में बनाया जाता है और S रिस्टेट बाहु को 1 से 1,000 Ω या 1 से 10,000 Ω तक लगातार चर बनाया जाता है।
उपरोक्त व्याख्या सबसे बुनियादी व्हीटस्टोन ब्रिज सिद्धांत है।

व्हीटस्टोन ब्रिज सिद्धांत की वीडियो प्रस्तुति

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