व्हीटस्टोन ब्रिज और इसके कामकाज पर एक संक्षिप्त जानकारी

समस्याओं को खत्म करने के लिए हमारे साधन का प्रयास करें





'व्हीटस्टोन ब्रिज' शब्द को रेसिस्टेंस ब्रिज भी कहा जाता है, जिसका आविष्कार 'चार्ल्स व्हीटस्टोन' द्वारा किया गया है। इस ब्रिज सर्किट का उपयोग अज्ञात प्रतिरोध मूल्यों की गणना करने के लिए किया जाता है और माप उपकरण, एमीटर, वाल्टमीटर आदि को विनियमित करने के साधन के रूप में किया जाता है। लेकिन, वर्तमान डिजिटल मिलीमीटर एक प्रतिरोध की गणना करने का सबसे आसान तरीका प्रदान करता है। हाल के दिनों में, व्हीटस्टोन पुल का उपयोग कई अनुप्रयोगों में किया जाता है जैसे कि इसे आधुनिक ऑप-एम्प्स के साथ विभिन्न सेंसर और ट्रांसड्यूसर के लिए उपयोग किया जा सकता है। एम्पलीफायर सर्किट एस इस पुल सर्किट का निर्माण दो सरल धारावाहिकों और एक वोल्टेज आपूर्ति टर्मिनल और जमीन टर्मिनलों के बीच समानांतर प्रतिरोधों के साथ किया गया है। जब पुल संतुलित होता है, तो ग्राउंड टर्मिनल दो समानांतर शाखाओं के बीच एक शून्य वोल्टेज अंतर पैदा करता है। एक व्हीटस्टोन पुल में दो i / p और दो o / p टर्मिनल होते हैं, जिसमें हीरे के आकार में व्यवस्थित चार प्रतिरोध शामिल होते हैं।

व्हीटस्टोन पुल

व्हीटस्टोन पुल



व्हीटस्टोन ब्रिज और इसकी कार्यप्रणाली

विद्युत प्रतिरोध को मापने के लिए एक व्हीटस्टोन पुल का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। यह सर्किट है दो ज्ञात प्रतिरोधों के साथ निर्मित , एक अज्ञात रोकनेवाला और एक चर रोकनेवाला पुल के रूप में जुड़ा हुआ है। जब चर रोकनेवाला समायोजित किया जाता है, तो गैल्वेनोमीटर में वर्तमान शून्य हो जाता है, दो दो अज्ञात प्रतिरोधों का अनुपात अज्ञात प्रतिरोध के मूल्य और चर प्रतिरोध के समायोजित मूल्य के अनुपात के बराबर है। व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग करके अज्ञात विद्युत प्रतिरोध मूल्य आसानी से माप सकते हैं।


व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट व्यवस्था

व्हीटस्टोन पुल की सर्किट व्यवस्था नीचे दी गई है। यह सर्किट चार भुजाओं के साथ डिज़ाइन किया गया है, अर्थात् AB, BC, CD & AD और इसमें विद्युत प्रतिरोध P, Q, R और S. शामिल हैं। इन चार प्रतिरोधों में, P और Q को निश्चित विद्युत प्रतिरोध कहा जाता है। एक गैल्वेनोमीटर S1 स्विच के माध्यम से B & D टर्मिनलों के बीच जुड़ा हुआ है। वोल्टेज स्रोत ए और सी टर्मिनलों से एक स्विच एस 2 के माध्यम से जुड़ा हुआ है। एक चर रोकनेवाला ’S 'टर्मिनल C और D. के बीच जुड़ा हुआ है। टर्मिनल D पर संभावित तब भिन्न होता है जब चर प्रतिरोधक का मान समायोजित हो जाता है। उदाहरण के लिए, I1 और I2 धाराएं एडीसी और एबीसी अंक से बह रही हैं। जब हाथ सीडी का प्रतिरोध मूल्य बदलता है, तो I2 वर्तमान भी भिन्न होगा।



व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट व्यवस्था

व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट व्यवस्था

अगर हम चर प्रतिरोध को समायोजित करने की प्रवृत्ति रखते हैं तो एक बार एक स्टेटस तब वापस आ सकता है जब प्रतिरोध S के पार वोल्टेज ड्रॉप I2.S होता है जो विशेष रूप से प्रतिरोधक Q यानी I1.Q में वोल्टेज ड्रॉप के लिए सक्षम हो जाता है। इस प्रकार बिंदु B की क्षमता बिंदु D की क्षमता के बराबर हो जाती है इसलिए संभावित अंतर b / n ये दो बिंदु शून्य हैं इसलिए गैल्वेनोमीटर के माध्यम से वर्तमान शून्य है। तब S2 स्विच बंद होने पर गैल्वेनोमीटर में विक्षेपण शून्य होता है।

व्हीटस्टोन ब्रिज व्युत्पत्ति

उपरोक्त सर्किट से, धाराओं I1 और I2 हैं


I1 = V / P + Q और I2 = V / R + S

बिंदु B के संबंध में बिंदु B की क्षमता अब Q ट्रांजिस्टर के पार वोल्टेज ड्रॉप है, फिर समीकरण है

I1Q = VQ / P + Q …………………………… .. (1)

सी के संबंध में बिंदु डी की क्षमता रोकनेवाला एस भर में वोल्टेज ड्रॉप है, फिर समीकरण है

I2S = VS / R + S …………………………… .. (2)

उपरोक्त समीकरण 1 और 2 से हम प्राप्त करते हैं,

वीक्यू / पी + क्यू = वीएस / आर + एस

`` क्यू / पी + क्यू = एस / आर + एस

पी + क्यू / क्यू = आर + एस / एस

पी / क्यू + 1 = आर / एस + १

पी / क्यू = आर / एस

आर = एसएक्सपी / क्यू

यहां उपरोक्त समीकरण में, पी / क्यू और एस का मूल्य ज्ञात है, इसलिए आर मूल्य आसानी से निर्धारित किया जा सकता है।

पी और क्यू जैसे व्हीटस्टोन ब्रिज के विद्युत प्रतिरोध निश्चित अनुपात से बने होते हैं, वे 1: 1 10: 1 (या) 100: 1 अनुपात हथियारों के रूप में जाने जाते हैं और रिओस्टेट आर्म एस को हमेशा 1-1,000 ओम से परिवर्तनशील बनाया जाता है। 1-10,000 ओम से

व्हीटस्टोन ब्रिज का उदाहरण

निम्नलिखित सर्किट एक असंतुलित व्हीटस्टोन ब्रिज है, सी और डी बिंदुओं के पार ओ / पी वोल्टेज की गणना करें और ब्रिज सर्किट को संतुलित करने के लिए रोकनेवाला आर 4 के मूल्य की आवश्यकता होती है।

व्हीटस्टोन ब्रिज का उदाहरण

व्हीटस्टोन ब्रिज का उदाहरण

उपरोक्त सर्किट में पहली श्रृंखला का हाथ एसीबी है
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120ohms, R1 = 80 ओम, बनाम = 100
इन समीकरणों को उपरोक्त समीकरण में रखें
Vc = (120 / (80 + 120)) X 100
= 60 वोल्ट
उपरोक्त सर्किट में दूसरी श्रृंखला बांह एडीबी है

वीडी = आर 4 / (आर 3 + आर 4) एक्स बनाम

DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 वोल्ट
C & D के पार वोल्टेज को दिया जाता है
वाउट = VC-VD
वाउट = 60-25 = 35 वोल्ट।
व्हीटस्टोन ब्रिज ब्रिज को संतुलित करने के लिए R4 रोकनेवाला के मूल्य की आवश्यकता इस प्रकार है:
आर 4 = आर 2 आर 3 / आर 1
120X480 / 80
720 ओम।

तो, अंत में हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि, व्हीटस्टोन पुल में दो i / p & दो o / p टर्मिनल हैं जिनका नाम A & B, C & D है। जब उपरोक्त सर्किट संतुलित होता है, तो o / p टर्मिनलों के पार वोल्टेज शून्य वोल्ट होता है। जब व्हीटस्टोन पुल असंतुलित होता है, तो ओ / पी वोल्टेज असंतुलित दिशा के आधार पर या तो + ve या –ve हो सकता है।

व्हीटस्टोन ब्रिज का अनुप्रयोग

व्हीटस्टोन ब्रिज का अनुप्रयोग व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट का उपयोग करके लाइट डिटेक्टर है

व्हीटस्टोन ब्रिज लाइट डिटेक्टर सर्किट

व्हीटस्टोन ब्रिज लाइट डिटेक्टर सर्किट

बैलेंस्ड ब्रिज सर्किट का उपयोग कई में किया जाता है इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों प्रकाश, तनाव या दबाव की तीव्रता में परिवर्तन को मापने के लिए। विभिन्न प्रकार के प्रतिरोधक सेंसर जिनका उपयोग एक व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट में किया जा सकता है, उनमें शामिल हैं: पोटेंशियोमीटर, एलडीआर, स्ट्रेन गेज और थर्मिस्टर इत्यादि।

व्हीटस्टोन ब्रिज अनुप्रयोगों का उपयोग विद्युत और यांत्रिक मात्रा को समझने के लिए किया जाता है। लेकिन, साधारण व्हीटस्टोन ब्रिज एप्लिकेशन प्रकाश मापक है जो फोटोरेसिस्टिव डिवाइस का उपयोग करता है। व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट में, एक प्रकाश आश्रित प्रतिरोधक को प्रतिरोधों में से एक के स्थान पर रखा जाता है।

LDR एक निष्क्रिय प्रतिरोधक सेंसर है, जिसका उपयोग दृश्य प्रकाश स्तर को प्रतिरोध में परिवर्तन और बाद में एक वोल्टेज में परिवर्तित करने के लिए किया जाता है। LDR का उपयोग प्रकाश की तीव्रता के स्तर को मापने और निगरानी करने के लिए किया जा सकता है। LDR के पास कई मेघा ओम्स प्रतिरोध है जो एक प्रकाश तीव्रता के 100 लक्स पर 900 a के आसपास मंद और अंधेरे प्रकाश में है और एक चमकदार रोशनी में 30ohms के आसपास है। व्हीटस्टोन ब्रिज सर्किट में प्रकाश आश्रित प्रतिरोधक को जोड़कर, हम प्रकाश के स्तर में बदलाव को माप सकते हैं और उसकी निगरानी कर सकते हैं।

यह सब Wheatstone ब्रिज और Wheatstone ब्रिज सिद्धांत के बारे में है, इसके अनुप्रयोग के साथ काम कर रहा है। हमें उम्मीद है कि आपको इस अवधारणा की बेहतर समझ मिल गई होगी। इसके अलावा, इस लेख के बारे में कोई प्रश्न या संदेह या इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोजेक्ट , कृपया नीचे टिप्पणी अनुभाग में टिप्पणी करके अपनी प्रतिक्रिया दें।

फ़ोटो क्रेडिट: