tiltsiekšāKviešu akmens ir sava veida elektriskā ķēde kuru var ļoti precīzi izmērīt elektriskā pretestība uz viena rezistors nezināms. Šīs shēmas sastāv no četriem rezistoriem un galvanometra. Mēs sakām, ka Vītstounas tilts atrodas plkst līdzsvars kad caur elektrisko strāvu neplūst elektriskā strāva galvanometrs.
O galvanometrs tā ir viena no pirmajām ierīcēm, ko izmanto elektriskās strāvas mērīšanai. Tā ir mērīšanas ierīce, kurai ir maza adata, ko izmanto, lai norādītu elektriskās strāvas pāreju caur rotējošu spoli elektriskās strāvas un elektriskās strāvas mijiedarbības dēļ. magnētiskais lauks ko ražo mazs magnēts.
Lasiet arī:Fizikas kuriozi
Zemāk redzamajā attēlā parādīta galvanometra shēma. Skatīties:
Galvanometru var izmantot nelielu elektrisko strāvu mērīšanai.
Neskatoties uz nosaukumu, Vītstounas tiltu izgudroja SemjuelsMednieksKristija, tomēr cieta lieliski modifikācijas un uzlabojumi ar serČārlzsWheatstone, atbildīgs par šāda veida shēmu popularizēšanu. Čārlzs Vītstouns ir pazīstams arī ar savu slaveno izgudrojumu reostats - mainīgs pretestības rezistors.
Nepārtrauciet tūlīt... Pēc reklāmas ir vairāk;)
No četriem rezistoriem, kas veido Wheatstone tiltu, ir zināmi divi, vienu var mainīt (mainīga pretestība) un viens nav zināms. Savienojot nezināmu pretestību ar Vītstounas tiltu, noregulējiet mainīgās pretestības vērtību, līdz galvanometrs ziņo, ka caur to nav elektriskās strāvas.
Zemāk redzamais attēls parāda, kā izskatās Vītstounas tilta ķēde, ņemiet vērā:
ig - strāva galvanometrā
RX - nezināma pretestība
R1, R2, R3 - zināmās pretestības
Izmantojot iepriekšminēto ķēdi, ir iespējams ļoti precīzi noteikt pretestības R vērtībuX. Tāpēc ir nepieciešams, lai Vītstouna tilts būtu līdzsvarā, tas ir, diferenciācija elektriskais potenciāls starp zariem CBA un ADB jābūt null, lai caur atzarojuma galvanometru neplūst strāva CD.
Saskaņā ar Kirhofa otro likumu, kas attiecas uz saglabāšanadodenerģija, mēs zinām, ka slēgto loku elektrisko potenciālu summai jābūt nullei. Tāpēc mezglu izveidoto acu potenciālu summa ADC un arī no sieta DBC jābūt vienādai ar 0.
Lai aprēķinātu elektriskos potenciālus katrā no šīm filiālēm, mēs izmantosim Ohma likumu, tāpēc izmantojiet noteikumiem un konvencijām, kuras noteikusi Kirhofa likumi un iepriekšējā attēlā redzamā shēma, mums būs šādi rezultāts:
Enerģijas saglabāšanas rezultātā mēs varam noteikt nezināmo pretestību pēc rezistoru šķērsprodukta.
Pēc Kirhofa likumu piemērošanas iepriekš minētajām acīm mēs secinām, ka nezināmās stiprības moduli ir iespējams noteikt, izmantojot šķērsproduktu starp stiprumiem. Cits veids, kā atrast to pašu rezultātu, būtu atzīt, ka potenciālais kritums starp punktiem A un C, kā arī punkti A un D ir vienādi, lai caur galvanometru neplūst elektriskā strāva.
Caur sprieguma kritumiem ir iespējams arī atrast sakarību starp šķērsproduktiem
Video stunda: Vaitstonas tilts
lietojumprogrammas
Papildus parastajam lietojumam - nezināmu elektrisko pretestību mērīšanai, Wheatstone tiltu var izmantot arī vairākos veidos precīzijas sensori, piemēram, svari, termostati, spiediena sensori, paātrinājuma sensori, trokšņa un kustības detektori utt.
Lasiet arī: Interesanti par elektrību
Vingrinājumi atrisināti
1) Vītstonas tilts, līdzīgi kā parādīts zemāk redzamajā attēlā, ir līdzsvarā, kad tā trīs rezistori ar pretestību 10 Ω, 20 Ω un 30 Ω, ir savienoti ar ceturto pretestības rezistoru nezināms.
Alternatīva, kas parāda ceturtā rezistora elektrisko pretestību, ir:
a) 10 Ω
b) 20 Ω
c) 60
d) 40 Ω
e) 30 Ω
Izšķirtspēja:
Veidne: C burts
Tā kā Vītstounas tilts ir līdzsvarā, mēs varam teikt, ka tā pretestību šķērsprodukts ir ekvivalents. Tāpēc mēs veiksim šādu aprēķinu:
2) Nosakiet pretestības R vērtību uz Wheatstone tilta, kas parādīts zemāk. Pieņemsim, ka ķēde ir līdzsvarā.
Izšķirtspēja:
Tā kā ķēde ir līdzsvarā, mēs varam izmantot pretestību šķērsproduktu. Tādējādi mums jāatrisina šāds aprēķins:
Autors: Rafaels Helerbroks
Vai vēlaties atsaukties uz šo tekstu skolas vai akadēmiskajā darbā? Skaties:
HELERBROCK, Rafaels. "Wheatstone Bridge"; Brazīlijas skola. Pieejams: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm. Piekļuve 2021. gada 28. jūnijam.
