व्हीटस्टोन ब्रिज: यह क्या है, गुण और अभ्यास

पुलमेंव्हीटस्टोन एक तरह का है विद्युत परिपथ जिसका उपयोग बड़ी सटीकता के साथ मापने के लिए किया जा सकता है, विद्युतीय प्रतिरोध एक पर अवरोध अनजान। इन परिपथों में चार प्रतिरोधक और एक गैल्वेनोमीटर होता है। हम कहते हैं कि व्हीटस्टोन ब्रिज पर है संतुलन जब कोई विद्युत धारा प्रवाहित नहीं होती है बिजली की शक्ति नापने का यंत्र.

हे बिजली की शक्ति नापने का यंत्र यह विद्युत प्रवाह को मापने के लिए उपयोग किए जाने वाले पहले उपकरणों में से एक है। यह एक मापने वाला उपकरण है जिसमें एक छोटी सुई होती है, जिसका उपयोग विद्युत प्रवाह और विद्युत प्रवाह के बीच परस्पर क्रिया के कारण घूर्णन कुंडल के माध्यम से विद्युत प्रवाह के मार्ग को इंगित करने के लिए किया जाता है चुंबकीय क्षेत्र एक छोटे चुंबक द्वारा निर्मित।

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नीचे दिया गया चित्र गैल्वेनोमीटर की योजना को दर्शाता है। घड़ी:

गैल्वेनोमीटर का उपयोग छोटी विद्युत धाराओं को मापने के लिए किया जा सकता है।

इसके नाम के बावजूद, व्हीटस्टोन ब्रिज का आविष्कार किया गया था शमूएलशिकारीक्रिस्टी, हालांकि, बहुत भुगतना पड़ा संशोधनों तथा सुधार के हाथों से महोदयचार्ल्स

व्हीटस्टोन, इस प्रकार के सर्किट को लोकप्रिय बनाने के लिए जिम्मेदार। चार्ल्स व्हीटस्टोन को उनके प्रसिद्ध आविष्कार के लिए भी जाना जाता है रिओस्तात - एक चर प्रतिरोध रोकनेवाला।

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व्हीटस्टोन ब्रिज बनाने वाले चार प्रतिरोधों में से दो ज्ञात हैं, एक को बदला जा सकता है (चर प्रतिरोध) और एक अज्ञात है। किसी अज्ञात प्रतिरोध को व्हीटस्टोन पुल से जोड़ते समय, चर प्रतिरोध के मान को तब तक समायोजित करें जब तक कि गैल्वेनोमीटर यह रिपोर्ट न कर दे कि उसमें से कोई विद्युत प्रवाह नहीं गुजर रहा है।

नीचे दिया गया चित्र दिखाता है कि व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट कैसा दिखता है, ध्यान दें:

मैं_जी - गैल्वेनोमीटर में करंट

आर_एक्स - अज्ञात प्रतिरोध

आर₁, र₂, र₃ - ज्ञात प्रतिरोध

उपरोक्त सर्किट का उपयोग करके, बड़ी सटीकता के साथ प्रतिरोध R. का मान निर्धारित करना संभव है_{एक्स।} इसलिए, यह आवश्यक है कि व्हीटस्टोन सेतु संतुलन में हो, अर्थात का विभेदन बिजली की क्षमता शाखाओं के बीच सीबीए तथा एशियाई विकास बैंक होना चाहिए शून्य, ताकि शाखा गैल्वेनोमीटर से कोई धारा प्रवाहित न हो सीडी.

किरचॉफ के दूसरे नियम के अनुसार, जो संबंधित है संरक्षणदेता हैऊर्जा, हम जानते हैं कि एक बंद लूप में विद्युत क्षमता का योग शून्य होना चाहिए। इसलिए, नोड्स द्वारा गठित जाल क्षमता का योग एडीसी और जाल से भी डीबीसी 0 के बराबर होना चाहिए।

इन शाखाओं में से प्रत्येक में विद्युत क्षमता की गणना करने के लिए, हम ओम के नियम का उपयोग करेंगे, इसलिए. का उपयोग करेंगे किरचॉफ के नियमों द्वारा स्थापित नियम और परंपराएं और पिछले आंकड़े में दिखाए गए सर्किट, हमारे पास निम्नलिखित होंगे परिणाम:

ऊर्जा संरक्षण के परिणामस्वरूप, हम प्रतिरोधों के क्रॉस उत्पाद द्वारा अज्ञात प्रतिरोध का निर्धारण कर सकते हैं।

किरचॉफ के नियमों को ऊपर वर्णित मेशों पर लागू करने के बाद, हम यह निष्कर्ष निकालते हैं कि शक्तियों के बीच क्रॉस उत्पाद के माध्यम से अज्ञात शक्ति के मापांक को निर्धारित करना संभव है। उसी परिणाम को खोजने का दूसरा तरीका यह स्वीकार करना होगा कि अंक A. के बीच संभावित गिरावट और सी और बिंदु ए और डी समान हैं ताकि गैल्वेनोमीटर के माध्यम से कोई विद्युत प्रवाह प्रवाहित न हो।

वोल्टेज ड्रॉप के माध्यम से, क्रॉस उत्पादों के बीच संबंध का पता लगाना भी संभव है

वीडियो पाठ: व्हीटस्टोन ब्रिज

अनुप्रयोग

इसके सामान्य उपयोग के अलावा - अज्ञात विद्युत प्रतिरोधों को मापने के लिए, व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग कई प्रकारों में भी किया जा सकता है सटीक सेंसर जैसे स्केल, थर्मोस्टैट्स, प्रेशर सेंसर, एक्सेलेरेशन सेंसर, नॉइज़ और मोशन डिटेक्टर आदि।

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हल किए गए व्यायाम

1) एक व्हीटस्टोन पुल, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है, संतुलन में है जब इसके तीन प्रतिरोध 10Ω, 20Ω और 30 resistance के, एक चौथे प्रतिरोध रोकनेवाला से जुड़े हैं अनजान।

चौथे रोकनेवाला के विद्युत प्रतिरोध को प्रस्तुत करने वाला विकल्प है:

ए) 10 Ω

बी) 20 Ω

ग) 60

घ) ४०

ई) 30 Ω

संकल्प:

खाका: पत्र सी

चूंकि व्हीटस्टोन सेतु संतुलन में है, हम कह सकते हैं कि इसके प्रतिरोधों का क्रॉस उत्पाद समतुल्य है। इसलिए, हम निम्नलिखित गणना करेंगे:

2) नीचे दिखाए गए व्हीटस्टोन ब्रिज पर प्रतिरोध R का मान ज्ञात कीजिए। मान लें कि सर्किट संतुलन में है।

संकल्प:

चूंकि सर्किट संतुलन में है, हम प्रतिरोधों के क्रॉस उत्पाद का उपयोग कर सकते हैं। इस प्रकार, हमें निम्नलिखित गणना को हल करना चाहिए:

मेरे द्वारा राफेल हेलरब्रॉक

क्या आप इस पाठ को किसी स्कूल या शैक्षणिक कार्य में संदर्भित करना चाहेंगे? देखो:

हेलरब्रॉक, राफेल। "व्हीटस्टोन पुल"; ब्राजील स्कूल. में उपलब्ध: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm. 28 जून, 2021 को एक्सेस किया गया।