Wheatstone Bridge: co to je, vlastnosti a cvičení

protection click fraud

mostvWheatstone je druh elektrický obvod kterými lze s velkou přesností měřit elektrický odpor na jednom odpor neznámý. Tyto obvody se skládají ze čtyř odporů a galvanometru. Říkáme, že Wheatstoneův most je na Zůstatek když elektrickým proudem neprotéká žádný elektrický proud galvanometr.

Ó galvanometr je to jedno z prvních zařízení používaných k měření elektrického proudu. Jedná se o měřicí zařízení, které má malou jehlu, která se používá k indikaci průchodu elektrického proudu rotující cívkou v důsledku interakce mezi elektrickým proudem a magnetické pole vyrobený malým magnetem.

Přečtěte si také:Fyzikální kuriozity

Na následujícím obrázku je schéma galvanometru. Hodinky:

Galvanometr lze použít k měření malých elektrických proudů.
Galvanometr lze použít k měření malých elektrických proudů.

Přes své jméno vynalezl Wheatstoneův most SamuelelovecChristie, trpěl však velmi modifikace a vylepšení rukama Vážený paneCharlesiWheatstone, zodpovědný za popularizaci tohoto typu okruhu. Charles Wheatstone je také známý svým slavným vynálezem reostat - rezistor s proměnným odporem.

instagram story viewer

Ze čtyř rezistorů, které tvoří Wheatstoneův můstek, jsou známy dva, jeden lze změnit (proměnný odpor) a jeden není znám. Při připojování neznámého odporu k Wheatstoneovu můstku upravujte hodnotu proměnného odporu, dokud galvanometr nehlásí, že jím neprochází žádný elektrický proud.

Obrázek níže ukazuje, jak vypadá obvod Wheatstoneova mostu, poznámka:


i
G - proud v galvanometru

RX - neznámý odpor

R1, R.2, R.3 - známé odpory

Pomocí výše uvedeného obvodu je možné s velkou přesností určit hodnotu odporu RX. Proto je nutné, aby Wheatstoneův most byl v rovnováze, tj. Diferenciace elektrický potenciál mezi větvemi CBA a ADB musí být nula, aby odbočným galvanometrem neprotékal žádný proud CD.

Podle druhého zákona Kirchhoffa, který se týká zachovánídáváenergie, víme, že součet elektrických potenciálů v uzavřené smyčce musí být nula. Součet potenciálů sítě tvořený uzly ADC a také ze sítě DBC musí být rovno 0.

Pro výpočet elektrických potenciálů v každé z těchto větví použijeme Ohmův zákon, takže použijeme pravidla a konvence stanovené Kirchhoffovými zákony a obvod zobrazený na předchozím obrázku, budeme mít následující výsledek:


V důsledku úspory energie můžeme určit neznámý odpor křížovým produktem rezistorů.

Po uplatnění Kirchoffových zákonů na výše uvedené sítě jsme dospěli k závěru, že je možné určit modul neznámé pevnosti prostřednictvím křížového součinu mezi pevnostmi. Dalším způsobem, jak najít stejný výsledek, by bylo připustit, že potenciální pokles mezi body A a C a body A a D jsou stejné, takže galvanometrem neprotéká žádný elektrický proud.

Díky poklesům napětí je také možné najít vztah mezi křížovými produkty

Video lekce: Wheatstone Bridge

aplikace

Kromě běžného použití - měření neznámých elektrických odporů, lze Wheatstoneův můstek použít také v několika typech přesné snímače, jako jsou váhy, termostaty, snímače tlaku, snímače zrychlení, detektory hluku a pohybu atd.

Přečtěte si také: Zajímavosti o elektřině

Cvičení vyřešena

1) Wheatstoneův most, jako je ten, který je znázorněn na obrázku níže, je v rovnováze, když je jeho tři rezistory o odporu 10 Ω, 20 Ω a 30 Ω jsou připojeny ke čtvrtému odporovému odporu neznámý.

Alternativa, která představuje elektrický odpor čtvrtého rezistoru, je:

a) 10 Ω

b) 20 Ω

c) 60

d) 40 Ω

e) 30 Ω

Řešení:

Šablona: Písmeno C.

Protože Wheatstoneův most je v rovnováze, můžeme říci, že křížový součin jeho odporů je ekvivalentní. Proto provedeme následující výpočet:

2) Určete hodnotu odporu R na Wheatstoneově můstku uvedeném níže. Předpokládejme, že je obvod v rovnováze.

Řešení:

Protože je obvod v rovnováze, můžeme použít křížový součin odporů. Musíme tedy vyřešit následující výpočet:

Podle mě. Rafael Helerbrock

Zdroj: Brazilská škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm

Teachs.ru

Jedná se o nejsnáze a nejhůře cvičitelná plemena na světě

Pokud si vážíte pořádku ve svém domě a chcete mít psa, vězte, že výcvik je to zásadní. Je však dů...

read more

Přečtěte si, jak bude fungovat bezplatná verze Photoshopu

A Adobe plánuje vydat webovou verzi Photoshopu. S tím je nástroj testován prostřednictvím spuštěn...

read more

Přečtěte si, jak skrýt skupiny WhatsApp na zařízeních Android a iOS

Přečtěte si, jak před skupiny skrýt Whatsapp je to velmi důležité, pokud nechcete být neustále ob...

read more
instagram viewer