mostuPšenični kamen je vrsta strujni krug koji se s velikom preciznošću može mjeriti električni otpor na jedan otpornik nepoznata. Ti se krugovi sastoje od četiri otpornika i galvanometra. Kažemo da je Wheatstoneov most ravnoteža kad kroz struju ne teče električna struja galvanometar.
O galvanometar to je jedan od prvih uređaja koji se koristi za mjerenje električne struje. To je mjerni uređaj koji ima malu iglu koja služi za označavanje prolaska električne struje kroz rotirajuću zavojnicu zbog interakcije između električne i magnetsko polje proizveden malim magnetom.
Pročitajte i vi:Fizika Zanimljivosti
Donja slika prikazuje shemu galvanometra. Gledati:
Galvanometar se može koristiti za mjerenje malih električnih struja.
Unatoč imenu, Wheatstone Bridge izumio je SamueleLovacChristie, međutim, pretrpio je veliku preinake i poboljšanja rukama gospodineCharlesWheatstone, odgovoran za popularizaciju ove vrste sklopova. Charles Wheatstone poznat je i po svom poznatom izumu, reostat - otpornik promjenjivog otpora.
Od četiri otpora koja čine Wheatstoneov most, poznata su dva, jedan se može mijenjati (promjenjivi otpor), a jedan je nepoznat. Pri spajanju nepoznatog otpora na Wheatstoneov most, prilagodite vrijednost promjenjivog otpora dok galvanometar ne izvijesti da kroz njega ne prolazi električna struja.
Donja slika prikazuje kako izgleda krug mosta Wheatstone, imajte na umu:
jag - struja u galvanometru
Rx - nepoznati otpor
R1, R2, R3 - poznati otpori
Pomoću gornjeg kruga moguće je s velikom preciznošću utvrditi vrijednost otpora RX. Stoga je neophodno da Wheatstoneov most bude u ravnoteži, odnosno diferencijacija električni potencijal među granama CBA i ADB mora biti null, tako da kroz granski galvanometar ne struji struja CD.
Prema Kirchhoffovom drugom zakonu, koji se odnosi na konzervacijadajeenergije, znamo da zbroj električnih potencijala u zatvorenoj petlji mora biti nula. Dakle, zbroj mrežastih potencijala koje tvore čvorovi ADC a također i iz mrežice DBC mora biti jednako 0.
Da bismo izračunali električne potencijale u svakoj od ovih grana, poslužit ćemo se Ohmovim zakonom, pa onda pomoću pravila i konvencije uspostavljene Kirchhoffovim zakonima i sklop prikazan na prethodnoj slici, imat ćemo sljedeće proizlaziti:
Kao posljedica uštede energije, možemo utvrditi nepoznati otpor poprečnim proizvodom otpornika.
Nakon primjene Kirchoffovih zakona na gore spomenute mreže zaključujemo da je moguće utvrditi modul nepoznate čvrstoće pomoću unakrsnog proizvoda između čvrstoća. Drugi način da se pronađe isti rezultat bio bi priznati da potencijalni pad između točaka A i C i točke A i D jednake su tako da kroz galvanometar ne prolazi električna struja.
Kroz pad napona moguće je pronaći i vezu između međusobnih proizvoda
Video lekcija: Wheatstone Bridge
aplikacije
Uz uobičajenu uporabu - mjerenje nepoznatih električnih otpora, Wheatstoneov most također se može koristiti u nekoliko vrsta precizni senzori kao što su vage, termostati, senzori tlaka, senzori ubrzanja, detektori buke i pokreta itd.
Pročitajte i vi: Zanimljivosti oko struje
Riješene vježbe
1) Wheatstoneov most, poput prikazanog na donjoj slici, u ravnoteži je kada je postavljen na tri otpornici, otpora 10 Ω, 20 Ω i 30 Ω, povezani su na četvrti otpornik nepoznata.
Alternativa koja predstavlja električni otpor četvrtog otpora je:
a) 10 Ω
b) 20 Ω
c) 60
d) 40 Ω
e) 30 Ω
Razlučivost:
Predložak: Slovo C
Kako je Wheatstoneov most u ravnoteži, možemo reći da je umnožak njegovih otpora jednak. Stoga ćemo napraviti sljedeći izračun:
2) Odredite vrijednost otpora R na Wheatstoneovom mostu prikazanom dolje. Pretpostavimo da je sklop u ravnoteži.
Rješenje:
Kako je krug u ravnoteži, možemo koristiti umnožak otpora. Dakle, moramo riješiti sljedeći izračun:
Ja, Rafael Helerbrock
Izvor: Brazil škola - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm
