Co to jest most Wheatstone'a?

Mostek z pszenicy jest rodzajem obwodu elektrycznego znanego jako obwód mostkowy i służy do określania rezystancji elementu obwodu. Można to wykorzystać do testowania rezystancji różnych elementów, takich jak rezystory, odcinki drutu i inne przewody elektryczne. Typowy obwód mostkowy typu Wheatstone wykorzystuje cztery rezystory podzielone na dwie nogi. Przez zrównoważenie jednej nogi obwodu ze stałą, znaną rezystancją w stosunku do tej z nieznanym rezystorem, można obliczyć rezystancję testowanego elementu.

Podobnie jak wiele wynalazków i technik, ten typ obwodu testowego nie jest nazwany od osoby, która go wynalazła, ale od osoby, która go opracowała i udoskonaliła. Po raz pierwszy został opracowany na początku XIX wieku przez człowieka o imieniu Samuel Christie, ale stał się popularny Sir Charles Wheatstone, którego imię jest obecnie znane. Zasady działania mostka Wheatstone'a i metody, w których jest on stosowany, nie zmieniły się znacząco od czasu jego wynalezienia, chociaż opracowano wiele udoskonaleń i odmian.

W swojej najbardziej podstawowej formie mostek z pszenicy składa się z obwodu elektrycznego z dwoma nogami, elektrycznego źródła wejściowego o stałym napięciu, czterech rezystorów, w tym dwóch o stałej, znanej rezystancji, jednej o zmiennej rezystancji, którą można monitorować zmiany i testowany rezystor. Konieczny jest również miernik napięcia. Ta podstawowa konfiguracja pozwala na testowanie dowolnego materiału przewodzącego w celu ustalenia jego odporności z bardzo wysoką dokładnością.

Obwód jest przeznaczony do podziału prądu wejściowego na dwie nogi, które są ze sobą połączone. Każda noga ma dwa elementy rezystorowe. Jeden rezystor każdej nogi ma ustalony, znany opór. Na jednej nodze rezystor ten jest sparowany z rezystorem zmiennym i musi istnieć sposób monitorowania rezystancji podczas jej zmiany. Z drugiej strony rezystor o znanej rezystancji jest sparowany z badanym elementem. Po wprowadzeniu prądu rezystorem zmiennym manipuluje się, aż miernik napięcia zarejestruje zerowy przepływ prądu, co oznacza, że ​​rezystancje każdej nogi są dokładnie identyczne.

Sprawdzając ustawienie rezystancji rezystora zmiennego, można następnie łatwo obliczyć rezystancję badanego elementu. Możliwe jest zbudowanie mostka Wheatstone'a przy użyciu trzech rezystorów o stałych rezystancjach, o ile wszystkie wartości są znane. Obliczenia związane z ustaleniem rezystancji badanego elementu są bardziej skomplikowane, gdy stosuje się mostek pszenicy tego typu, ale podstawowe zasady są takie same.