Теоретичні відомості та опис установки

Міст Уітстона призначений для вимірювання опорів. Він складається з реохорда AB, чутливого гальванометра G і двох резисторів з відомим і невідомим опорами (рис. 15.1). Реохорд – закріплений на лінійці однорідний провід, вздовж якого може переміщуватися ковзний контакт D. Розглянемо схему без ділянки ED.

Рис. 15.1.

Замкнемо ключ К. Тоді по проводу AB потече струм, і вздовж нього спостерігатиметься рівномірний спад потенціалу від (в точці А) до (в точці В). У колі АЕВ потече струм, і спостерігатиметься спад потенціалу від до (на резисторі ) і від до (на резисторі ). Очевидно, в точці Е потенціал має проміжне значення між значеннями і . Тому на ділянці АВ завжди можна знайти точку D, потенціал якої дорівнює потенціалу в точці Е: . Якщо між точками Е і D ввімкнути гальванометр G, то струм через нього не потече, оскільки . Такий стан називають рівновагою моста. Покажемо, що умова рівноваги визначається співвідношенням:

(15.1)

Дійсно, на основі другого закону Кірхгофа для будь-якого замкнутого контуру сума спадів напруги дорівнює сумі ЕРС:

Запишемо ці умови для контурів EAD і EBD при рівновазі моста:

(15.2) (15.3)

Звідси дістанемо (15.1).

Оскільки опори ділянок AD і DB пропорційні їх довжині і , то . Якщо довжина реохорда , то

Оскільки опір реохорда порівняно невеликий, то розглянутий тип моста Уітстона, як правило, використовується для вимірювання невеликих опорів (1…10000 Ом).

Дата добавления: 2015-11-14