Поделиться Поделиться

Устройство и принцип действия мостика Уитстона

Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 1 Схема мостика Уитстона приведена на рис. 4а. Питающее напряжение от источника GB через ключ SA подают на реохорд АВ - линейное сопротивление со скользящим контактом К. Параллельно реохорду подключают последовательно соединенные неизвестное сопротивление Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 2 и известное эталонное сопротив­ление Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 3 . Между точкой С, где соединены Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 2 с Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 3 и скользящим контактом К включают "мостик" - гальванометр G. Часто схему мостика изображают упрощенно (рис. 4б).

Пользоваться мостиком просто: надо найти такое положе­ние скользящего контакта на реохорде АВ, при котором ток через гальванометр обратится в нуль. В этом положении мостик урав­новешен (сбалансирован). В момент баланса мостика записывают значения плеч Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 6 и Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 7 в единицах шкалы реохорда. При равновесии мостика разность потенциалов между точками С и К равна нулю и ток через гальванометр не протекает: Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 8 .

Поэтому в сопро­тивлениях Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 2 и Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 3 одинаковая сила тока Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 11 как при последова­тельном соединении. В плечах реохорда Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 6 и Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 7 тоже одинаковая сила тока Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 14 . Следовательно, имеет место равенство напряжений:

Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 15 и Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 16

Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 17 (1), Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 18 (2).

Так как по закону Ома Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 19 , Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 20 , Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 21 , Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 22 .

Разделив равенства (1) на (2) почленно, получаем Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 23 , откуда

Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 24 .

Для однородного реохорда ( Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 25 , Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 26 ) сопротивления Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 27 , Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 28 и расчётная формула мостика примет вид:

Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 29 .

Если ввести в эту формулу полную длину реохорда Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 30 , заменив Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 7 на Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 32 , то расчётная формула приобретает вид:

Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 33 .

В более детальной теории мостика, которая строится на ос­нове законов Кирхгофа, получают громоздкую формулу зависи­мости Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 34 от Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 35 и подаваемого напряжения Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 36 .Но из нее не только получают расчетную формулу для уравновешенно­го мостика, а также определяют, как изменяется Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 34 по мере отхода мостика от уравновешенного состояния. Кроме реохордных мостиков выпускают также мостики Уитстона с декадным магазином сопротивлений. В мостике такой конструкции переключателем задают соотношение Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 38 , равное обычно 100; 10; 1; 0,1; 0,01. Величину Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 3 подбирают на магазине, уравновешивая мостик Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 40 , тогда Устройство и принцип действия мостика Уитстона - Инвестирование - 41 .

← Предыдущая страница | Следующая страница →