mostvPšenični kamen je neke vrste električni tokokrog s katero lahko z veliko natančnostjo izmerimo električni upor na enem upor neznano. Ta vezja so sestavljena iz štirih uporov in galvanometra. Pravimo, da je most Wheatstone ravnovesje ko skozi tok ne teče električni tok galvanometer.
O galvanometer je ena prvih naprav, ki se uporablja za merjenje električnega toka. To je merilna naprava z majhno iglo, ki se uporablja za prikaz prehoda električnega toka skozi vrtljivo tuljavo zaradi interakcije med električnim tokom in magnetno polje proizvede majhen magnet.
Preberite tudi:Fizika Radovednosti
Spodnja slika prikazuje shemo galvanometra. Pazi:
Galvanometer se lahko uporablja za merjenje majhnih električnih tokov.
Kljub imenu je Wheatstone Bridge izumil SamuelLovecChristie, pa trpel odlično spremembe in izboljšave z rokami gospodCharlesPšenični kamen, odgovoren za popularizacijo te vrste vezij. Charles Wheatstone je znan tudi po svojem slavnem izumu, reostat - upor s spremenljivo upornostjo.
Ne ustavi se zdaj... Po oglaševanju je še več;)
Od štirih uporov, ki tvorijo Wheatstonov most, sta znana dva, enega je mogoče spremeniti (spremenljiv upor) in enega neznano. Ko na most Wheatstone priklopite neznano upornost, prilagodite vrednost spremenljivega upora, dokler galvanometer ne sporoči, da skozi njega ne gre električni tok.
Spodnja slika prikazuje, kako izgleda most Wheatstoneovega mostu, upoštevajte:
jazg - tok v galvanometru
RX - neznan odpor
R1, R2, R3 - znani upori
Z uporabo zgornjega vezja je mogoče z veliko natančnostjo določiti vrednost upora RX. Zato je treba, da je Wheatstonov most v ravnovesju, to je diferenciacija električni potencial med vejami CBA in ADB mora biti nič, tako da skozi galvanski meter odcepa ne teče tok CD.
Glede na drugi zakon Kirchhoffa, ki se nanaša na ohranjanjedajeenergija, vemo, da mora biti vsota električnih potencialov v zaprti zanki enaka nič. Vsota mrežnih potencialov, ki jih tvorijo vozlišča ADC in tudi iz mrežice DBC mora biti enako 0.
Za izračun električnih potencialov v vsaki od teh vej bomo uporabili Ohmov zakon, torej potem pravila in konvencije, ki jih vzpostavljajo Kirchhoffovi zakoni, in vezje, prikazano na prejšnji sliki, bomo imeli naslednje rezultat:
Kot posledico varčevanja z energijo lahko določimo neznano upornost glede na navzkrižni produkt uporov.
Po uporabi Kirchoffovih zakonov na zgoraj omenjena očesa sklepamo, da je mogoče modul neznane trdnosti določiti skozi navzkrižni produkt med trdnostmi. Drug način za iskanje enakega rezultata bi bil, če bi priznali, da potencialni padec med točkama A in C in točki A in D sta enaki, tako da skozi galvanometer ne teče električni tok.
Skozi padce napetosti je mogoče najti tudi razmerje med navzkrižnimi produkti
Video lekcija: Wheatstone Bridge
aplikacij
Most Wheatstone se poleg običajne uporabe - merjenja neznanih električnih uporov lahko uporablja tudi v več vrstah natančni senzorji, kot so tehtnice, termostati, tlačni senzorji, senzorji pospeška, detektorji hrupa in gibanja itd.
Preberite tudi: Zanimivosti glede elektrike
rešene vaje
1) Wheatstoneov most, kot je prikazan na spodnji sliki, je v ravnovesju, ko je trije upori z uporom 10 Ω, 20 Ω in 30 Ω so povezani s četrtim uporovnim uporom neznano.
Alternativa, ki predstavlja električni upor četrtega upora, je:
a) 10 Ω
b) 20 Ω
c) 60
d) 40 Ω
e) 30 Ω
Resolucija:
Predloga: Črka C
Ker je Wheatstonov most v ravnovesju, lahko rečemo, da je navzkrižni zmnožek njegovih uporov enakovreden. Zato bomo naredili naslednji izračun:
2) Določite vrednost upora R na Wheatstonovem mostu, prikazano spodaj. Predpostavimo, da je vezje v ravnovesju.
Resolucija:
Ker je vezje v ravnovesju, lahko uporabimo navzkrižni zmnožek uporov. Tako moramo rešiti naslednji izračun:
Jaz, Rafael Helerbrock
Bi se radi sklicevali na to besedilo v šolskem ali akademskem delu? Poglej:
HELERBROCK, Rafael. "Wheatstone Bridge"; Brazilska šola. Na voljo v: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/ponte-wheatstone.htm. Dostopno 28. junija 2021.
