Новости партнёров:



Мостик для измерения сопротивлений

Большинство приборов для измерения сопротивлений, носящих название «мостиков», построено на основании принципа Уитстона.

Согласно принципу Уитстона для измерения какого-либо неизвестного сопротивления необходимо иметь три известных сопротивления, величина которых может быть изменяема (например, три магазина сопротивления), источник тока и гальванометр. Три известных и одно неизвестное сопротивления соединяют между собою друг за другом в виде четырёхугольника, в одну из диагоналей которого включают гальванометр, а в другую – источник тока.

Для определения неизвестного сопротивления начинают менять величины известных (вынимая в магазинах штепселя) до тех пор, пока в диагонали с гальванометром не перестанет течь ток (стрелка гальванометра на нуле). Для момента отсутствия тока в гальванометре будет справедливо равенство: «произведения накрест лежащих сопротивлений равны». В момент отсутствия в гальванометре тока разность потенциалов точек А и D будет равна нулю, то есть точки А и D будут иметь одинаковый потенциал!


Если, например, входящие в четырёхугольник сопротивления были  а, Ь, с, х, как это помечено на изображении, то во время отсутствия тока в гальванометре должно быть


откуда искомое


При измерении неизвестного сопротивления мостиком Уитстона, состоящим из трех магазинов, по достижении на гальванометре нуля оказалось, что на магазине против неизвестного было введено сопротивление в 20 омов, а на остальных магазинах 40 и 15. Чему равно неизвестное сопротивление?

Так как для момента отсутствия тока в гальванометре произведения накрест лежащих сопротивлений должны быть равны, то 40 ∙ 15 = 20 х. Отсюда


Измерение сопротивлений методом Уитстона с тремя магазинами довольно кропотливо, так как очень трудно добиться нуля на гальванометре, почему  чаще всего применяют специально приспособленные для того конструкции мостиков, основанные на том же методе, как, например: Десятичный мостик, который состоит из трёх магазинов заключённых в общий ящик и соединённых друг с другом в схему Уитстона под доской прибора, с концами проводов, выведенными к зажимам на крышке.

Места присоединений батареи гальванометра и искомого сопротивления помечены подле зажимов соответственно буквам.

Особенность мостика заключается в том, что отношения сопротивлений подобраны в нём так, что сопротивления с в 10, 100 и 1000 раз больше или меньше сопротивлений, благодаря чему вычисление искомого сопротивления может быть легко произведено в уме. Точность измерения этим мостиком – большая.

Следовательно потеря напряжения в а будет равна потере напряжения в b и, соответственно потеря напряжения в х будет равна потере напряжения в с. Кроме того в этом случае будем иметь


Поэтому


откуда


Следовательно


При измерении неизвестного сопротивления «десятичным» мостиком, по достижении на гальванометре нуля оказалось, что сопротивления плеч с и Ь равны 10 и 100, а сопротивление а равно 50 омам. Чему равно неизвестное сопротивление?


Следовательно


Мостик линейный

Мостик линейный состоит из точно прокалибрированной проволоки в 1 м длиной (то есть проволоки, проверенной на одинаковость диаметра по всей длине). Проволока укреплена на брусе, имеющем подвижный контакт (ползушку), подразделяющий проволоку на 2 части.

С одной стороны к зажимам проволоки присоединяется источник тока (элемент), с другой – к тем же зажимам – искомое сопротивление (x) и магазин сопротивлений (а), между местом соединений которых и ползушкой включается гальванометр. Таким образом соединение отличается от схемы Уитстона с тремя магазинами лишь тем, что вместо магазинов Ь и с взята проволока, подразделенная ползушкой на две части. Сопротивление проволоки, как и сопротивление магазинов, может быть меняемо передвижением ползушки в ту или другую сторону.

Для определения неизвестного сопротивления вводят на магазине какое-либо сопротивление (а) и передвигают ползушку до тех пор, пока гальванометр не установится на нуле. В этот момент будет справедливо, как и ранее, равенство: «произведения накрест лежащих сопротивлений равны друг другу»,  то есть , откуда .  Но так как сопротивления с и b отрезков проволоки по ту и другую сторону пользушки нам неизвестны, а нам необходимо взять их отношение, то это отношение возможно заменить известным и равновеликим ему отношением длин этих же отрезков проволоки (в миллиметрах или сантиметрах).

Подобная замена, конечно, возможна лишь в случае, если проволока по всей длине имеет одинаковый диаметр, иначе вычисление даст неверный результат.

При измерении неизвестного сопротивления линейным мостиком оказалось, что при достижении нуля на гальванометре ползушка остановилась так, что шкала в 1 м длины разделилась ею на 2 части: одну, накрест неизвестному сопротивлению, равную 700 мм, и другую – 300 мм (дополнение до 1000). На магазине было введено сопротивление в 7 омов. Чему равно неизвестное сопротивление?


Следовательно


Отсюда



AbcPort.ruЭлектротехникаИзмерительные приборыПроизводствоОрганизация заготовокМастерскаяКарта сайтаОрганизация заготовок шерсти
Abcport.ru © При копировании материалов ссылка на сайт обязательна


Работает на Amiro CMS - Free