| p:abstract
| - A Wheatstone bridge is a measuring instrument invented by Samuel Hunter Christie in 1833 and improved and popularized by Sir Charles Wheatstone in 1843. It is used to measure an unknown electrical resistance by balancing two legs of a bridge circuit, one leg of which includes the unknown component. Its operation is similar to the original potentiometer except that in potentiometer circuits the meter used is a sensitive galvanometer.
In the circuit on the right, R_x is the unknown resistance to be measured; R_1, R_2 and R_3 are resistors of known resistance and the resistance of R_2 is adjustable. If the ratio of the two resistances in the known leg (R_2 / R_1) is equal to the ratio of the two in the unknown leg (R_x / R_3), then the voltage between the two midpoints (B and D) will be zero and no current will flow through the galvanometer V_g. R_2 is varied until this condition is reached. The current direction indicates whether R_2 is too high or too low.
Detecting zero current can be done to extremely high accuracy (see galvanometer). Therefore, if R_1, R_2 and R_3 are known to high precision, then R_x can be measured to high precision. Very small changes in R_x disrupt the balance and are readily detected.
At the point of balance, the ratio of R_2 / R_1 = R_x / R_3
Therefore, R_x = (R_2 / R_1) \cdot R_3
Alternatively, if R_1, R_2, and R_3 are known, but R_2 is not adjustable, the voltage or current flow through the meter can be used to calculate the value of R_x, using Kirchhoff's circuit laws (also known as Kirchhoff's rules). This setup is frequently used in strain gauge and Resistance Temperature Detector measurements, as it is usually faster to read a voltage level off a meter than to adjust a resistance to zero the voltage. (en)
- Un puente de Wheatstone es un instrumento eléctrico de medida inventado por. Samuel Hunter Christie en 1832, mejorado y popularizado por Sir Charles Wheatstone en 1843. Se utiliza para medir resistencias desconocidas mediante el equilibrio de los brazos del puente. Estos están constituidos por cuatro resistencias que forman un circuito cerrado, siendo una de ellas la resistencia bajo medida. (es)
- Die Wheatstonesche Messbrücke (kurz: Wheatstone-Brücke) ist eine Messeinrichtung zur Messung von
* elektrischen Widerständen ohmscher Art (Gleichstromwiderstand),
* kleinen ohmschen Widerstandsänderungen.
Sie wurde 1833 von Samuel Hunter Christie erfunden, jedoch nach dem britischen Physiker Sir Charles Wheatstone [ˈwiːtstən] benannt, der ihre Bedeutung erkannte und ihre Verbreitung förderte. (de)
- Wheatstonen silta on sähkötekniikassa menetelmä vastuksen resistanssin määrittämiseksi. Menetelmän keksi Samuel Hunter Christien vuonna 1833. Menetelmän parannetun version teki myöhemmin tunnetuksi Charles Wheatstone vuonna 1843. Wheatstonen silta on kaksihaarainen piiri, jossa kummassakin haarassa on kaksi vastusta. Toisen haaran vastuksista toinen on tuntematon ja sen resistanssi voidaan määrittää tunnettujen vastusten resistansseista, kun ne on säädetty niin, että piirin haarojen välillä ei kulje virtaa.
Kuvassa, R_x on tuntematon resistanssi, joka halutaan määrittää. R_1, R_2 ja R_3 ovat tunnettuja resistansseja ja resistanssia R_2 voidaan säätää. Tämän arvoa säädetään, kunnes piirin haarojen välillä ei ole enää jännite-eroa ja näin niiden välillä ei kulje virtaa. Tällöin tuntemattoman vastuksen arvo on R_x =.
Piirin haarojen välinen nollavirta voidaan todeta käyttämällä herkkää galvanometriä. (fi)
- Un pont de Wheatstone est un instrument de mesure inventé par Samuel Hunter Christie en 1833, puis amélioré et démocratisé par Charles Wheatstone en 1843. Ceci est utilisé pour mesurer une résistance électrique inconnue par équilibrage de deux branches d'un circuit en pont, avec une branche contenant le composant inconnu.
Considérons la figure ci-contre. Le pont est constitué de deux résistances connues, R 1 et R 2, d'une résistance variable de précision, R 3, et d'un galvanomètre ou voltmètre sensible, G.
Le potentiel au point de jonction entre R1 et R2 (noté D) est obtenu grâce au théorème de Millman et vaut V.R2/(R1 + R2), où V est la différence de potentiel aux bornes de la pile. Si nous plaçons entre R3 et la masse une résistance inconnue, Rx, la tension au point de jonction entre R3 et Rx vaut V.Rx / (R3 + Rx).
Ajustons R3 de façon à annuler le courant dans le galvanomètre ; la différence de potentiel aux bornes de celui-ci est donc nulle. En égalant les deux tensions calculées ci-dessus, l'on trouve :
R_x =
En pratique, le pont de Wheatstone comporte un ensemble de résistances calibrées, de façon à pouvoir mesurer une large gamme de valeurs de Rx avec une seule résistance de précision ; il suffit de changer le rapport R1/R2.
Par ailleurs, la même technique peut être utilisée pour mesurer la valeur de condensateurs (pont de Sauty) ou d'inductances (pont de Maxwell). On remplace la source de tension continue par une source de tension alternative et la résistance de précision par un condensateur ou une inductance de précision. À l'équilibre du pont (courant nul dans le galvanomètre), le rapport des impédances dans la branche réactive est égal au rapport des résistances. (fr)
- Il ponte di Wheatstone è un dispositivo elettrico inventato da Samuel Hunter Christie e perfezionato da Charles Wheatstone che permette di misurare in modo preciso il valore di una resistenza elettrica.
Si compone di un generatore di tensione che alimenta due rami resistivi posti in parallelo: il primo è composto da un resistore campione in serie a una cassetta di resistori (resistenza variabile tramite opportune manopole) di elevata precisione; il secondo ramo è invece composta da un resistore campione in serie alla resistenza incognita.
Si pone quindi un galvanometro a zero centrale, eventualmente protetto da uno shunt in parallelo, tra i due resistori del primo ramo e i due del secondo ramo.
Alimentando quindi il circuito, si noterà che il galvanometro segnala il passaggio di una corrente. Variando il valore della cassetta di resistenze fino a azzerare la corrente passante per il galvanometro (equilibrando quindi il ponte), si otterrà l'esatto valore di resistenza elettrica del resistore incognito.
Il galvanometro ha il pregio di essere estremamente sensibile (correnti dell'ordine del μA) ma è estremamente delicato e costoso. Si può sostituirlo con un voltmetro, sempre a zero centrale, purché quest'ultimo possa rilevare tensioni dell'ordine dei decimi di mV.
La strumentazione deve essere a zero centrale in quanto uno strumento a scala semplice non può misurare valori negativi (corrente o tensione inverse rispetto alla polarità dello strumento) e, nel caso di uno squilibrio del ponte opposto rispetto i poli dello strumento, si danneggerebbe irrimediabilmente.
La cassetta di resistori ed il resistore campione può essere sostituita da un potenziometro graduato. (it)
- ホイートストンブリッジ (Wheatstone bridge) は、ひずみゲージなどの抵抗測定に用いられる回路である。
1833年にサミュエル・ハンター・クリスティによって発明され、1843年にチャールズ・ホイートストンによって改良され、広く使われるようになった。
未知の抵抗を含んで4つの抵抗をブリッジ状に配置して、中間点の電位差を測定することによって、未知の抵抗値を測定する。 (ja)
- De Brug van Wheatstone is een instrument voor het meten van elektrische weerstand ontwikkeld door Samuel Hunter Christie in 1833 en verbeterd door Charles Wheatstone in 1843.
De werking is gebaseerd op het het feit dat als de verhouding tussen R1 en R2 gelijk is aan de verhouding tussen Rx en R3 er geen spanning wordt gemeten door de Voltmeter (oorspronkelijk een Galvanometer) in de brug van Wheatstone.
Door bijvoorbeeld R3 variabel te maken door toepassing van een schuifweerstand of decadenbank kan de onbekende weerstand worden bepaald. Wanneer de schuifweerstand zo is ingesteld dat er geen spanning meer wordt gemeten in de brug kan met behulp van onderstaande vergelijking de onbekende weerstand worden bepaald:
:R_x=R_3\cdot (R_1/R_2)
Er zijn diverse verfijningen op de brug van Wheatstone om bijvoorbeeld de invloed van bedrading en overgangsweerstanden te elimineren (Brug van Thomson), om spoelen te meten (Brug van Maxwell) of om condensatoren te meten (Brug van Sauty). (nl)
- Mostek jest równoległym połączeniem co najmniej dwóch dzielników napięcia. Napięciem wyjściowym mostka jest napięcie pomiędzy punktami wyjściowymi dzielników napięcia (tak jak to zilustrowano schematycznie na Rys. 1 po prawej stronie).
Jedną z największych zalet układu mostkowego jest to, że może on zostać doprowadzony do punktu równowagi - napięcie wyjściowe mostka zrównoważonego jest równe zero, co jest często wykorzystywane w mostkach pomiarowych. Obecnie mostki pomiarowe są coraz rzadziej wykorzystywane z uwagi na nieustający rozwój stosunkowo tanich i coraz dokładniejszych wszelkiego rodzaju mierników cyfrowych. Niemniej, w powszechnym użyciu są również mostki niezrównoważone pracujące nie tylko w punkcie równowagi.
Układy mostkowe mogą być zbudowane również elementów nieliniowych, takich jak np. diody prostownicze. Zasilenie mostka prostowniczego, zwanego powszechnie mostkiem Graetza, napięciem przemiennym powoduje wyprostowanie takiego napięcia. Mostki prostownicze mogą być stosowane do prostowania napięcia trójfazowego, a nawet wielofazowego. (pl)
- A ponte de Wheatstone é um dispositivo elétrico usado como medidor de resistências elétricas. Foi inventado por Samuel Hunter Christie em 1833, porém foi Charles Wheatstone quem ficou famoso com o invento, tendo-o descrito 10 anos mais tarde.
O circuito é composto por uma fonte de tensão, um galvanômetro e uma rede de quatro resistores, sendo 3 destes conhecidos. Para determinar a resistência do resistor desconhecido os outros 3 são ajustados e balanceados até que a corrente elétrica no galvanômetro caia a zero.
No circuito a direita Rx é a resistência desconhecida a ser medida; R1e R3 são resistores cujos valores são conhecidos e R2 é um potenciômetro. Se a razão entre as resistências no ramo conhecido (R2/R1) é igual a razão entre as resistências no ramo desconhecido (R3/Rx), então a diferença de potencial entre os dois pontos centrais será zero e nenhuma corrente fluirá entre estes pontos. Neste caso, o voltímetro deverá mostrar o valor zero (0V) e poderemos dizer que o circuito está balanceado. (pt)
- Измерительный мост — устройство для измерения электрического сопротивления, предложенное в 1833 Самуэлем Хантером Кристи, и в 1843 году усовершенствованное Чарльзом Витстоном. Принцип измерения основан на взаимной компенсации сопротивлений двух звеньев, одно из которых включает измеряемое сопротивление. В качестве индикатора обычно используется чувствительный гальванометр, показания которого должны быть равны нулю в момент равновесия моста.
300px
На схеме R1, R2, R3, R4 – плечи моста, AD - диагональ питания, CB - измерительная диагональ. R_x представляет собой неизвестное сопротивление; R_1, R_2 и R_3 — известные сопротивления, причём значение R_2 может регулироваться. Если отношение сопротивлений (R_1 / R_3) равно отношению сопротивлений другого (R_x / R_2), то разность потенциалов между двумя средними точками будет равна нулю, и ток между ними не будет протекать. Сопротивление R_2 регулируется до получения равновесия, а направление протекания тока показывает, в какую сторону нужно регулировать R_2.
С помощью гальванометра момент равновесия можно установить с большой точностью, и если сопротивления R_1, R_2 и R_3 имеют маленькую погрешность, то R_x может быть измерено очень точно, ведь даже небольшие изменения R_x вызывают заметное нарушение баланса всего моста.
Таким образом, если мост сбалансирован (ток через гальванометр, сопротивление которого можно обозначить как R_g, равен нулю), эквивалентное сопротивление цепи будет:
R_1 + R_2 в параллели с R_3 + R_x, то есть
: R_E =
С другой стороны, если R_1, R_2 и R_3 известны, но R_2 не регулируется, то значение напряжения или тока через гальванометр также можно использовать для расчёта R_x, используя законы Кирхгофа. (ru)
- Wheatstones brygga, uppfunnen av Charles Wheatstone, är en metod att koppla tre kända och ett okänt motstånd över en galvanometer för att med stor noggrannhet bestämma det okända motståndet. Då det med metoden också går att detektera mycket små variationer i det fjärde motståndet, används den ofta i tillämpningar där det fjärde motståndet utgör en sensor som reagerar på någon yttre fysikalisk storhet. (sv)
- 惠斯登橋(又稱惠斯同電橋、惠斯登電橋)是在1833年由Samuel Hunter Christie發明,1843年由查理斯·惠斯登改進及推廣的一種測量工具。它用來測量未知電阻器的電阻值,其原理和電位計相近。
有一個不知電阻值的電阻R_x,和已知電阻的變阻器R_2、電阻器R_1和電阻器R_3。在一個電路內,將R_1和R_2串聯,R_3和R_x串聯,再將這兩個串聯的電路並聯,在R_1和R_2之間的電線中點跟在R_3和R_x之間的電線中點接駁上一條電線,在這條電線上放置電流計。當R_2/R_1=R_x/R_3時,將沒有電流通過中間的電線。由於是否有電流經過是十分敏感的,惠斯登橋可以獲取頗精確的測量。 (zh)
|