Мостовые схемы являются одним из важных инструментов в сфере электротехники и электроники. Они позволяют измерять неизвестные величины с помощью Wheatstone bridge, который является одним из самых распространенных видов мостовых схем.
Thomson bridge, также известный как Kelvin bridge, был разработан Лордом Уильямом Томсоном в конце 19-го века. Основная идея мостовой схемы Томсона заключается в использовании четырех резисторов и двух измерительных приборов, чтобы измерить значение неизвестного сопротивления. Один измерительный прибор используется для измерения напряжения и называется galvanometer, а другой — для измерения сопротивления и называется детектор.
Wheatstone bridge был разработан Сэром Чарльзом Уитстоном в 1843 году. Он является модификацией мостовой схемы Томсона и используется для измерения сопротивлений. Эта схема состоит из четырех резисторов, одного переменного сопротивления и двух измерительных приборов. В Wheatstone bridge galvanometer используется для балансировки схемы, позволяя определить неизвестное сопротивление.
Основное отличие между мостовыми схемами Томсона и Уитстона заключается в целях их использования. Мостовая схема Томсона обычно применяется для измерения очень малых сопротивлений, таких как сопротивление проводника или контакта. С другой стороны, Wheatstone bridge применяется для измерения сопротивлений общего назначения.
Независимо от своего назначения, обе мостовые схемы занимают важное место в современной науке и технике, и используются в различных областях, таких как электротехника, электроника, физика и т. д. Знание принципа и работы этих схем может быть полезно для всех, кто интересуется электричеством и его применением.
Мостовые схемы Томсона и Уитстона
В мостовой схеме Томсона используется метод балансировки моста, основанный на дифференциальном сравнении входных сигналов. Баланс осуществляется путем изменения сопротивления регулируемого элемента до достижения нулевого различия между входными сигналами. Это позволяет измерить неизвестное сопротивление с высокой точностью.
Мостовая схема Уитстона также основана на принципе балансировки моста, но использует соединение компонентов с идеальными резисторами. Основная особенность этой схемы заключается в использовании пассивного элемента и активного элемента для формирования одного из углов моста. Пассивный элемент представляет неизвестное сопротивление, которое измеряется, а активный элемент является элементом, зависящим от времени, и используется для компенсации возмущений.
| Мостовая схема Томсона | Мостовая схема Уитстона |
|---|---|
| Регулируемое сопротивление для балансировки моста | Пассивное сопротивление для измерения |
| Сравнение входных сигналов | Компенсация возмущений с помощью активного элемента |
| Высокая точность измерений | Меньшая зависимость от внешних условий |
В завершение, можно сказать, что мостовые схемы Томсона и Уитстона являются эффективными методами измерения электрического сопротивления. Они обладают своими преимуществами и применяются в различных областях, таких как электроника, автоматика и наука.
Принцип работы
Мостовые схемы Томсона и Уитстона используются для измерения неизвестных сопротивлений с помощью известных сопротивлений и принципа баланса.
В мостовой схеме Уитстона применяется два сопротивления и переменное сопротивление. Сопротивление в схеме подключено параллельно переменному сопротивлению. Изменяя значение переменного сопротивления, можно добиться баланса мостовой схемы. При балансе сила тока через изменяемое сопротивление становится нулевой, что позволяет рассчитать значение неизвестного сопротивления.
Применение мостовых схем Томсона и Уитстона позволяет с высокой точностью измерять неизвестные сопротивления в электрических цепях и использовать их для различных технических и научных задач.
Отличия
Мостовая схема Томсона и уравнение Уитстона
Основным отличием между мостовой схемой Томсона и уравнением Уитстона является способ решения задачи.
Уравнение Уитстона основывается на использовании уравнений Кирхгофа и закона Ома для ветвей мостовой схемы. Для решения задачи с помощью уравнения Уитстона необходимо установить значения сопротивлений в каждом из узлов мостовой сети и применить соответствующие формулы.
Мостовая схема Томсона, также известная как мостовая схема Лоуренса–Киркгофа, использует осциллографическое изображение напряжений с ветвей мостовой сети. Для решения задачи с помощью мостовой схемы Томсона необходимо знать значения напряжений и находить соответствующие отклонения стрелки осциллографа.
Принцип работы
Принцип работы уравнения Уитстона заключается в балансировке мостовой сети с помощью подбора значений сопротивлений. Когда значения сопротивлений в ветвях мостовой сети соответствуют условиям баланса, напряжение на выходе мостовой схемы становится минимальным, что указывает на точное равенство искомого сопротивления.
Принцип работы мостовой схемы Томсона заключается в сравнении амплитуд напряжений на разных участках мостовой сети. Когда насыщенность осциллографического изображения достигает максимального значения, это указывает на точное равенство искомого сопротивления.