Pont de Wheatstone

Le but de ce projet est d'étudier le circuit du pont de Wheatstone. Ce circuit a été utilisé pour plus de 100 ans pour mesurer les résistances, alors, ça doit être un bon circuit pour avoir survécu si longtemps. Pratiquement tous les instruments disponibles de nos jours pour mesurer les résistances CC avec beaucoup de précision sont des ponts de Wheatstone. 

Le circuit est composé de quatre résistances: R1, R2, R3 et R4, connectées dans un cercle fermé comme montré au diagramme schématique. Le générateur (la pile) est connecté à travers deux coins opposés du pont. Le détecteur (un compteur) est connecté à travers les deux autres coins opposés du pont.

Lorsque les résistances appropriées sont utilisées pour le pont, aucun courant ne passera au compteur et le pont sera dit être "équilibré ". Pour toutes les autres combinaisons de résistances, le compteur recevra du courant et indiquera cette condition par le déséquilibre du pont. Le contrôle est habituellement calibré directement en résistance. 

L'usage intelligent de ce circuit de pont demande un peu de travail de mathématiques. En d'autres mots, le rapport est que "I équilibre est obtenu lorsque les rapports des résistances des bras adjacents sont égaux".  

La formule est donc la suivante:

Si R4 est la résistance inconnue à être mesurée, la formule est réarrangée pour résoudre pour cette résistance en termes des trois autres résistances connues. La formule est donc alors:

Remarquez que les résistances R1 et R2 sont sous la forme d'un rapport pour cette dernière formule. Pour cette raison, ces résistances sont appelées les "bras de rapport" du pont. Pour le pont ici, R1 et R2 sont égales en valeur alors R4 et R3 doivent aussi être égales pour que le pont soit en équilibre. Lorsque le pont est en équilibre, la lecture au compteur sera exactement zéro. 

Connectez le circuit et remarquez que le contrôle doit être tourné environ au centre pour obtenir une lecture de zéro au compteur avec la valeur de R4 de 22K comme montré au schéma. A ce réglage d'équilibre, la résistance du contrôle est égale à la résistance de la résistance de 22K. 

Si le contrôle est calibré en utilisant un grand nombre de résistances connues pour R4, vous pourriez utiliser ce circuit comme un ohmmètre comme c'était le but de ce projet. Vous voudrez mesurer d'autres appareils tels que la cellule CdS, d'autres résistances ou même entre les différentes broches des transistors.

Les résistances devront être estimées, bien entendu, à moins de vous faire un tableau de calibrations en utilisant des résistances connues pour R4. N'oubliez pas de régler le contrôle pour une lecture exacte de zéro pour obtenir l'équilibre du circuit.