Wheatstone Köprü Devresi Teorisi ve Prensibi

Wheatstone Köprüsü

Herhangi bir elektriksel direnci doğru bir şekilde ölçmek için Wheatstone köprüsü yaygın olarak kullanılır. İki bilinen direnç, bir değişken direnç ve bir bilinmeyen direnç aşağıdaki gibi köprü formunda bağlanır. Değişken direnci ayarlayarak Galvanometre'deki akım sıfır yapılır. Galvanometredeki akım sıfır olduğunda, iki bilinen dirençlerin oranı, değişken dirençin ayarlanmış değeriyle bilinmeyen dirençin değerinin oranına tam olarak eşittir. Bu şekilde, bir Wheatstone Köprüsü kullanarak bilinmeyen elektriksel direnç değeri kolayca ölçülebilir.

Wheatstone Köprüsü Teorisi

Aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi, Wheatstone köprü devresi genel düzeni dört kolu bir köprü devresidir. Burada AB, BC, CD ve AD kolları sırasıyla P, Q, S ve R elektiriksel dirençlerinden oluşur.

Bu dirençler arasında P ve Q bilinen sabit elektrik dirençleri olup, bu iki kola oransal kollar denir. Duyarlı ve hassas bir Galvanometre, S2 ile bir anahtar aracılığıyla B ve D terminali arasında bağlanmıştır.
Bu Wheatstone köprüsünün gerilim kaynağı A ve C terminaline S1 ile bağlanmıştır. Bir değişken direnç S, C ve D noktaları arasında bağlanmıştır. D noktasındaki potansiyel, değişken direnç değerini ayarlayarak değiştirilebilir. ABC yolu boyunca I1 ve ADC yolu boyunca I2 akımı akıyor olsun.

CD kolunun elektriksel direnç değerini değiştirdiğimizde, I2 akımı da değişecektir çünkü A ve C arasındaki gerilim sabittir. Değişken direnç değerini ayarlama işlemine devam edersek, bir noktada, S direncindeki gerilim düşümü (I2.S) Q direncindeki gerilim düşümü (I1.Q) ile tam olarak eşit olacak. Böylece, B noktasındaki potansiyel D noktasındaki potansiyele eşit olacak ve bu iki nokta arasındaki potansiyel farkı sıfır olacaktır, bu nedenle galvanometreden geçen akım sıfır olacaktır. S2 kapısı kapandığında, galvanometrede sapma olmayacaktır.

Şimdi, Wheatstone köprü devresinden

ve

B noktasının C noktasına göre potansiyeli, Q direncindeki gerilim düşümüdür ve bu

Yine, D noktasının C noktasına göre potansiyeli, S direncindeki gerilim düşümüdür ve bu


(i) ve (ii) denklemlerini eşitlediğimizde,

Yukarıdaki denklemde, S ve P/Q değerleri bilindiğinden, R'nin değeri kolayca belirlenebilir.
Wheatstone köprüsünün P ve Q elektrik dirençleri, 1:1; 10:1 veya 100:1 gibi belirli oranda yapılmıştır ve bunlara oransal kollar denir. S reostat kolundaki direnç, 1 ile 1,000 Ω veya 1 ile 10,000 Ω arasında sürekli olarak değişebilir.
Yukarıdaki açıklama en temel Wheatstone köprü teorisidir.

Wheatstone Köprüsü Teorisi Video Sunumu

Açıklama: Orijinali saygın, paylaşmak değerli iyi makalelerdir, ihlal varsa silme talebinde bulunun.