Wheatstone Bridge

Definition: Enheden anvendelser for måling af mindste modstand ved hjælp af sammenligning metode er kendt som Wheatstone bridge. Værdien af ukendt modstand bestemmes af sammenligne det med kendt modstand. Wheatstone broen arbejder på den princip af null-afbøjning, dvs. forholdet mellem deres modstande er ens, og ingen strøm strømmer gennem galvanometeret. Broen er meget pålidelig og giver en nøjagtig resultat.

Under normal tilstand forbliver broen iubalanceret tilstand, dvs. strømmen gennem galvanometeret. Når nulstrømmen passerer gennem galvanometeret, så siges broen at være i balanceret tilstand. Dette kan gøres ved at justere den kendte modstand P, Q og den variable modstand S.

Broens arbejde svarer tilpotentiometer. Wheatstone-broen bruges kun til at bestemme mediummotstanden. Til måling af høj modstand anvendes det følsomme ammeter i kredsløbet.

Opførelse af Wheatstone Bridge

Wheatstone-broens grundkreds ervist i nedenstående figur. Broen har fire arme, som består af to ukendte modstand, en variabel modstand og den ene ukendte modstand sammen med emf-kilden og galvanometeret.

Emf forsyningen er fastgjort mellem punkt a og b, og galvanometeret er forbundet mellem punkt c og d. Strømmen gennem galvanometeret afhænger af den potentielle forskel på tværs af den.

Arbejde af Galvanometer

Broen er i balance tilstand, når nrstrøm strømmer gennem spolen eller den potentielle forskel på tværs af galvanometeret er nul. Denne betingelse opstår, når den potentielle forskel på tværs af a til b og a til d er lige, og de potentielle forskelle på tværs af b til c og c til d forbliver ens.

Den nuværende indgår i galvanometeret opdeles i I₁ og jeg₂, og deres størrelse forbliver ens. Følgende tilstand eksisterer, når strømmen gennem galvanometeret er nul.

Broen i en afbalanceret tilstand udtrykkes som

Hvor E - emf af batteriet.

Ved at erstatte værdien af ​​I₁ og 1₂ i ligning (1) får vi.

Ligningen (2) viser balancebetingelsen for Wheatstone-broen.

Værdien af ​​ukendt modstand bestemmes afhjælp af ligningen (3). R er den ukendte modstand, og S er broens standardarm, og P og Q er broens forholdsarm.

Fejl i Wheatstone Bridge

Følgende er fejlene i Wheatstone-broen.

1. Forskellen mellem den sande og markeringsværdien af ​​de tre modstande kan forårsage fejlen i måling.
2. Galvanometeret er mindre følsomt. Således opstår unøjagtighed i balancen.
3. Broens modstand ændres på grund af selvopvarmning, der genererer en fejl.
4. Den termiske emf forårsager alvorlige problemer med måling af modstandsdygtighed over for lavt værdi.
5. Den personlige fejl opstår i galvanometeret ved at tage læsningen eller ved at finde nullpunktet.

Ovenstående omtalefejl kan reduceres ved brug afden bedste kvaliteter modstand og galvanometer. Fejlen på grund af selvopvarmning af modstand kan minimeres ved at måle modstanden inden for kort tid. Den termiske effekt kan også reduceres ved at forbinde omskifteren mellem batteriet og broen.

Begrænsning af hvede stenbro

Wheatstone-broen giver unøjagtige aflæsningerhvis det er ubalanceret. Wheatstone-broen måler modstand fra få ohm til megohm. Broens øvre rækkevidde kan øges ved hjælp af den påførte emf, og det nedre område begrænses ved at forbinde ledningen ved bindingsposten.

Følsomhed af Wheatstone Bridge

Wheatstone-broen er mere følsom, når allederes modstande er ens, eller deres forhold er enhed. Deres følsomhed falder, når deres forhold er mindre end enhed. Reduktionen i følsomhed reducerer broens nøjagtighed.