Τι είναι η γέφυρα του Wheatstone;

Μια γέφυρα Wheatstone είναι ένας τύπος ηλεκτρικού κυκλώματος γνωστός ως κύκλωμα γέφυρας και χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό της αντίστασης ενός στοιχείου κυκλώματος.Αυτό μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή της αντίστασης διαφόρων εξαρτημάτων όπως αντιστάσεις, τμήματα σύρματος και οποιουδήποτε άλλου ηλεκτρικού αγωγού.Ένα τυπικό κύκλωμα γέφυρας του τύπου Wheatstone χρησιμοποιεί τέσσερις αντιστάσεις χωρισμένο σε δύο πόδια.Με την εξισορρόπηση ενός σκέλους του κυκλώματος με μια σταθερή και γνωστή αντίσταση έναντι εκείνης με την άγνωστη αντίσταση, είναι δυνατόν να υπολογιστεί η αντίσταση της δοκιμής του στοιχείου.Για το άτομο που το εφευρέθηκε για πρώτη φορά, αλλά για το άτομο που το ανέπτυξε και το τελειοποίησε.Αναπτύχθηκε για πρώτη φορά στις αρχές του 19ου αιώνα από έναν άνδρα που ονομάζεται Samuel Christie, αλλά έγινε δημοφιλής από τον Sir Charles Wheatstone, από το όνομα του οποίου είναι τώρα γνωστό.Οι αρχές με τις οποίες λειτουργεί ένα κύκλωμα γέφυρας Wheatstone και οι μέθοδοι για τις οποίες χρησιμοποιείται δεν έχουν αλλάξει σημαντικά από την εφεύρεσή του, αν και έχουν αναπτυχθεί πολλές βελτιώσεις και παραλλαγές.Με δύο πόδια, μια ηλεκτρική πηγή εισόδου με σταθερή τάση, τέσσερις αντιστάσεις, συμπεριλαμβανομένων δύο με σταθερή και γνωστή αντίσταση, μία με μεταβλητή αντίσταση που μπορεί να παρακολουθείται καθώς αλλάζει και η αντίσταση που θα δοκιμαστεί.Είναι επίσης απαραίτητο ένας μετρητής τάσης.Αυτή η βασική διαμόρφωση επιτρέπει την δοκιμή οποιουδήποτε αγώγιμου υλικού για τον προσδιορισμό της αντίστασης του σε πολύ υψηλό βαθμό ακρίβειας.

Το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να χωρίσει το εισερχόμενο ρεύμα σε δύο πόδια, τα οποία γεφυρωμένα μαζί.Κάθε πόδι έχει δύο στοιχεία αντίστασης.Μια αντίσταση κάθε ποδιού έχει μια σταθερή και γνωστή αντίσταση.Στο ένα πόδι, αυτή η αντίσταση συνδυάζεται με μια μεταβλητή αντίσταση και πρέπει να υπάρχει ένα μέσο παρακολούθησης της αντίστασης καθώς αλλάζει.Από το άλλο πόδι, η αντίσταση με τη γνωστή αντίσταση συνδυάζεται με το στοιχείο που πρόκειται να δοκιμαστεί.Όταν εισάγεται το ρεύμα, η μεταβλητή αντίσταση χειρίζεται έως ότου ο μετρητής τάσης καταγράψει μια ροή μηδενικού ρεύματος, πράγμα που σημαίνει ότι οι αντιστάσεις κάθε ποδιού είναι ακριβώς ταυτόσημες.Υπολογίστε την αντίσταση του στοιχείου δοκιμής.Είναι δυνατόν να κατασκευαστεί μια γέφυρα σιταριού χρησιμοποιώντας τρεις αντιστάσεις με σταθερές αντιστάσεις, εφόσον είναι γνωστές όλες οι τιμές.Οι υπολογισμοί που εμπλέκονται στην εξεύρεση της αντίστασης του στοιχείου δοκιμής είναι πιο πολύπλοκες όταν χρησιμοποιείτε μια γέφυρα σιταριού αυτού του τύπου, αλλά οι βασικές αρχές είναι οι ίδιες.