Co je to můstek Wheatstone?

Wheatstone můstku je typ elektrického obvodu známého jako můstkový obvod a používá se ke stanovení odporu prvku obvodu. To lze použít k testování odporu různých složek, jako jsou rezistory, části drátu a jakýkoli jiný elektrický vodič. Typický mostní obvod typu pšeničného kamene používá čtyři rezistory rozdělené do dvou nohou. Vyvážením jedné nohy obvodu s pevnou, známou odolnost proti tomu s neznámým rezistorem je možné vypočítat odpor testované složky. Poprvé byl vyvinut na počátku 19. století mužem jménem Samuel Christie, ale byl populární sirem Charlesem Wheatstonem, jehož jméno je nyní známo. Principy, kterými funguje obvod můstku Wheatstone, a metody, pro které se používád významně od svého vynálezu, ačkoli bylo vyvinuto mnoho zdokonalení a variací.

Ve své nejzákladnější podobě se můstku pšeničného kamene skládá z elektrického obvodu se dvěma nohama, elektrického vstupního zdroje s konstantním napětím, čtyř rezistorů, včetně dvou s pevným, známým odporem, jeden s variabilním odporem, který lze monitorovat, jak se mění, a rezistor, který má být testován. Je také nutný měřič napětí. Tato základní konfigurace umožňuje testování jakéhokoli vodivého materiálu pro stanovení jeho odolnosti vůči velmi vysokému stupni přesnosti.

Obvod je navržen tak, aby rozdělil příchozí proud na dvě nohy, které jsou přemoženy dohromady. Každá noha má dva prvky rezistoru. Jeden odpor každé nohy má pevný, známý odpor. Na jedné noze je tento rezistor spárován s variabilním rezistorem a musí existovat prostředek k monitorování odporu, jak se mění. NaDruhá noha, rezistor se známým odporem je spárován se složkou, která má být testována. Když je proud zaveden, je variabilní rezistor manipulován, dokud měřič napětí nenahradí tok nulového proudu, což znamená, že odpory každé nohy jsou přesně identické.

Kontrolou nastavení odporu variabilního rezistoru je pak možné snadno vypočítat odpor testovací složky. Je možné postavit můstek Wheatstone pomocí tří rezistorů s pevnými odpory, pokud jsou známy všechny hodnoty. Výpočty spojené s nalezením odporu testovací složky jsou složitější při použití můstku pšeničného kamene tohoto typu, ale základní principy jsou stejné.