pontdansPierre de blé Est une sorte de circuit électrique qui permet de mesurer avec une grande précision la résistance électrique sur une résistance inconnu. Ces circuits se composent de quatre résistances et d'un galvanomètre. On dit que le pont de Wheatstone est à équilibre lorsqu'il n'y a pas de courant électrique circulant dans le galvanomètre.
O galvanomètre c'est l'un des premiers appareils utilisés pour mesurer le courant électrique. C'est un appareil de mesure qui a une petite aiguille, utilisée pour indiquer le passage du courant électrique à travers une bobine rotative, en raison de l'interaction entre le courant électrique et le champ magnétique produit par un petit aimant.
A lire aussi :Curiosités de la physique
La figure ci-dessous montre le schéma d'un galvanomètre. Regarder:
Le galvanomètre peut être utilisé pour mesurer de petits courants électriques.
Malgré son nom, le pont de Wheatstone a été inventé par SamuelchasseurChristie, cependant, a beaucoup souffert modifications et
améliorations par les mains de MonsieurCharlesPierre de blé, responsable de la popularisation de ce type de circuit. Charles Wheatstone est également connu pour sa célèbre invention, le rhéostat – une résistance à résistance variable.Ne vous arrêtez pas maintenant... Y'a plus après la pub ;)
Sur les quatre résistances qui composent le pont de Wheatstone, deux sont connues, une peut être changée (résistance variable) et une est inconnue. Lors de la connexion d'une résistance inconnue à un pont de Wheatstone, ajustez la valeur de la résistance variable jusqu'à ce que le galvanomètre signale qu'il n'y a pas de courant électrique qui la traverse.
La figure ci-dessous montre à quoi ressemble le circuit du pont de Wheatstone, note :
jeg – courant dans le galvanomètre
RX – résistance inconnue
R1, R2, R3 – résistances connues
En utilisant le circuit ci-dessus, il est possible de déterminer avec une grande précision la valeur de la résistance RX. Par conséquent, il est nécessaire que le pont de Wheatstone soit en équilibre, c'est-à-dire que la différenciation des potentiel électrique parmi les branches ABC et BAD doit être nul, de sorte qu'aucun courant ne traverse le galvanomètre de dérivation CD.
D'après la deuxième loi de Kirchhoff, qui concerne la préservationdonneénergie, nous savons que la somme des potentiels électriques dans une boucle fermée doit être nulle. Par conséquent, la somme des potentiels de maille formés par les nœuds CAN et aussi du maillage DBC doit être égal à 0.
Pour calculer les potentiels électriques dans chacune de ces branches, nous allons utiliser la loi d'Ohm, donc en utilisant le règles et conventions établies par les lois de Kirchhoff et le circuit montré dans la figure précédente, nous aurons le suivant résultat:
En conséquence de la conservation de l'énergie, nous pouvons déterminer la résistance inconnue par le produit croisé des résistances.
Après avoir appliqué les lois de Kirchoff aux maillages mentionnés ci-dessus, nous concluons qu'il est possible de déterminer le module de la résistance inconnue à travers le produit croisé entre les résistances. Une autre façon de trouver le même résultat serait d'admettre que la chute potentielle entre les points A et C et les points A et D sont égaux de sorte qu'il n'y a pas de courant électrique circulant dans le galvanomètre.
Grâce aux chutes de tension, il est également possible de trouver la relation entre les produits croisés
Leçon vidéo: Pont de Wheatstone
applications
En plus de son utilisation courante - la mesure de résistances électriques inconnues, le pont de Wheatstone peut également être utilisé dans plusieurs types capteurs de précision tels que balances, thermostats, capteurs de pression, accéléromètres, détecteurs de bruit et de mouvement, etc.
A lire aussi: Curiosités sur l'électricité
exercices résolus
1) Un pont de Wheatstone, comme celui illustré dans la figure ci-dessous, est en équilibre lorsque ses trois des résistances, de résistance 10, 20 et 30, sont connectées à une quatrième résistance de résistance inconnu.
L'alternative qui présente la résistance électrique de la quatrième résistance est :
a) 10
b) 20
c) 60
d) 40
e) 30
Résolution:
Modèle: Lettre C
Comme le pont de Wheatstone est en équilibre, on peut dire que le produit vectoriel de ses résistances est équivalent. On fera donc le calcul suivant :
2) Déterminez la valeur de la résistance R sur le pont de Wheatstone illustré ci-dessous. Supposons que le circuit soit en équilibre.
Résolution:
Comme le circuit est en équilibre, on peut utiliser le produit vectoriel des résistances. Ainsi, nous devons résoudre le calcul suivant :
Par moi Rafael Helerbrock
Souhaitez-vous référencer ce texte dans un travail scolaire ou académique? Voir:
HELERBROCK, Rafael. "Pont de Wheatstone"; École du Brésil. Disponible en: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm. Consulté le 28 juin 2021.
