DC-Brücken
DC bridgeskann nur mit Gleichspannungssignal betrieben werden. Gleichstrombrücken sind nützlich, um den Wert des unbekannten Widerstands zu messen, der in der Brücke vorhanden ist. Die Wheatstone's Bridge ist ein Beispiel für eine DC-Brücke.
Lassen Sie uns nun darüber diskutieren Wheatstone’s Bridge um den Wert des unbekannten Widerstands zu finden.
Wheatstone's Bridge
Die Wheatstone-Brücke ist eine einfache Gleichstrombrücke, die hauptsächlich aus vier Armen besteht. Diese vier Arme bilden eine Raute oder eine quadratische Form und jeder Arm besteht aus einem Widerstand.
Um den Wert des unbekannten Widerstands zu ermitteln, benötigen wir das Galvanometer und die Gleichspannungsquelle. Daher befindet sich eine dieser beiden in einer Diagonale der Wheatstone-Brücke und die andere in einer anderen Diagonale der Wheatstone-Brücke.
Die Wheatstone-Brücke wird verwendet, um den Wert des mittleren Widerstands zu messen. Dascircuit diagram der Wheatstone-Brücke ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
In der obigen Schaltung bilden die Arme AB, BC, CD und DA zusammen a rhombusoder quadratische Form. Sie bestehen aus den Widerständen $ R_ {2} $, $ R_ {4} $, $ R_ {3} $ bzw. $ R_ {1} $. Der durch diese Widerstandsarme fließende Strom sei $ I_ {2} $, $ I_ {4} $, $ I_ {3} $ bzw. $ I_ {1} $, und die Richtungen dieser Ströme sind in der Abbildung dargestellt.
Die Diagonalarme DB und AC bestehen aus einem Galvanometer und einer Gleichspannungsquelle von V Volt. Hier ist der Widerstand $ R_ {3} $ ein variabler Standardwiderstand und der Widerstand $ R_ {4} $ ein unbekannter Widerstand. Wir könnenbalance the bridgedurch Variieren des Widerstandswerts des Widerstands $ R_ {3} $.
Die obige Brückenschaltung ist ausgeglichen, wenn kein Strom durch den Diagonalarm DB fließt. Das heißt, es gibtno deflection im Galvanometer, wenn die Brücke ausgewuchtet ist.
Die Brücke wird ausgeglichen, wenn die folgenden two conditions sind zufrieden.
Die Spannung am Arm AD ist gleich der Spannung am Arm AB. dh
$$ V_ {AD} = V_ {AB} $$
$ \ Rightarrow I_ {1} R_ {1} = I_ {2} R_ {2} $ Gleichung 1
Die Spannung am Arm DC ist gleich der Spannung am Arm BC. dh
$$ V_ {DC} = V_ {BC} $$
$ \ Rightarrow I_ {3} R_ {3} = I_ {4} R_ {4} $ Gleichung 2
Aus den beiden oben genannten Ausgleichsbedingungen erhalten wir Folgendes two conclusions.
Der durch den Arm AD fließende Strom ist gleich dem des Arms DC. dh
$$ I_ {1} = I_ {3} $$
Der durch den Arm AB fließende Strom ist gleich dem des Arms BC. dh
$$ I_ {2} = I_ {4} $$
Nehmen Sie das Verhältnis von Gleichung 1 und Gleichung 2.
$ \ frac {I_ {1} R_ {1}} {I_ {3} R_ {3}} = \ frac {I_ {2} R_ {2}} {I_ {4} R_ {4}} $ Gleichung 3
Ersetzen Sie $ I_ {1} = I_ {3} $ und $ I_ {2} = I_ {4} $ in Gleichung 3.
$$ \ frac {I_ {3} R_ {1}} {I_ {3} R_ {3}} = \ frac {I_ {4} R_ {2}} {I_ {4} R_ {4}} $$
$$ \ Rightarrow \ frac {R_ {1}} {R_ {3}} = \ frac {R_ {2}} {R_ {4}} $$
$$ \ Rightarrow R_ {4} = \ frac {R_ {2} R_ {3}} {R_ {1}} $$
Durch Ersetzen der bekannten Werte der Widerstände $ R_ {1} $, $ R_ {2} $ und $ R_ {3} $ in der obigen Gleichung erhalten wir die value of resistor,$R_{4}$.