منو
 صفحه های تصادفی
تهدیدهای کامپیوتری
عبدالله بن عبدالمطلب
شیشه سلیکاتی فتوکرومیک
شیخ بهائی
اجاق خورشیدی مسافرتی
فاخته
فصل
دوران بزرگ مالکی جامعه روستایی ایران
محیطهای دریایی
سازمان نظامی
 کاربر Online
641 کاربر online

آزمایش تعیین مقاومت مجهول با پل وتستون

تازه کردن چاپ
علوم طبیعت > فیزیک > آزمایشات فیزیک
(cached)

هدف آزمایش

شناسایی پل وتستون و اندازه گیری مقاومت مجهول به روش پل وتستون

تئوری آزمایش

پل وتستون طرحی است که برای اولین بار توسط فیزیکدان انگلیسی چارلز وتستون در سال 1843 پیشنهاد شده است و برای تعیین دقیق مقدار مقاومتهای مجهول بکار می‌رود. دو مقاومت R1 و R2 و یک مقاومت متغیر معلوم (معمولا برای اینکار جعبه مقاومت یا رئوستا بکار می‌رود که بوسیله آن می‌توان مقاومتهای معلومی را در مدار قرار داد) و مقاومت مجهول مطابق شکل به هم مربوطند. این چهار مقاومت دو به دو بطور متوالی به یکدیگر متصل شده‌اند. سپس دو مجموعه بطور موازی بین دو نقطه A و B قرار گرفته اند و A و B با یک کلید و مولدی بطور متوالی به هم وصلند.

بین C و D گالوانومتری بسته شده است که عبور جریان را نشان می‌دهد. مقدار مقاومت متغیر را آنقدر تغییر می‌دهیم تا عقربه‌های گالوانومتر روی صفر قرار گیرد. بنابراین بین دو نقطه C و D اختلاف پتانسیلی وجود ندارد، یعنی این دو نقطه هم پتانسیل می‌باشد، این حالت را تعادل پل می‌گویند. شدت جریان در مقامتهای R3 و R1 باهم برابر بوده و همچنین مقاومتهای r2 و Rx دارای شدت جریانهای یکسان هستند.


VA - VC = VA - VD → R1I1 = I2R2

VC - VB = VD - VB → R3 I1 = I2 Rx

از تقسیم طرفین این دو رابطه بر هم نتیجه می‌شود:


R1/R3 = R2/Rx → Rx = R2R3/R1

چون اندازه مقاومتهای R1 و R2 و R3 معلوم هستند، اندازه مقاومت Rx بدست می‌آید. مقامت Rx (مقاومت مجهول) می‌تواند هر یک از چهار مقاومت مذکور باشد.

وسایل مورد نیاز

جعبه مقاومت - ولت متر - آمپر متر (گالوانومتر یا میلی آمپرسنج صفر وسط) - چند عدد مقاومت معلوم - چند عدد مقاومت مجهول - یک رشته سیم مقاومت دار - سیمهای رابط - کلید قطع و وصل - منبع تغذیه جریان مستقیم (4-0 ولت)

روش آزمایش

مدار پل وتستون را مطابق با آنچه که در بخش تئوری ذکر شد، سوار کرده ، کلید را وصل می‌کنیم. مقاومت R3 (جعبه مقاومت رئوستا) را انقدر تغییر دهید تا عقربه گالوانومتر روی صفر قرار گیرد. مقادیر R1 و R2 معلوم هستند، و با در دست داشتن مقاومت جعبه مقاومت (رئوستا) با استفاده از رابطه Rx = R2R3/R1 ، مقدار مقاومت مجهول تعیین می‌شود.


با همین روش ، مقدار مقاومتهای مجهول دیگری را که در اختیار دارید، تعیین کنید.

پرسش

  1. منظور از قرار گرفتن عقربه گالوانومتر روی صفر چیست؟ دلیل آنرا بیان کنید.
  2. منظور از تعادل پل چیست؟
  3. چرا شدت جریان در مقاومتهای R1 و R3 یکسان است؟
  4. در حالتی که از رئوستای غیر مدرج استفاده می‌شود، مقاومت رئوستا را چگونه می‌توان تعیین کرد؟

همچنین ببینید



تعداد بازدید ها: 61028


ارسال توضیح جدید
الزامی
big grin confused جالب cry eek evil فریاد اخم خبر lol عصبانی mr green خنثی سوال razz redface rolleyes غمگین smile surprised twisted چشمک arrow



از پیوند [http://www.foo.com] یا [http://www.foo.com|شرح] برای پیوندها.
برچسب های HTML در داخل توضیحات مجاز نیستند و تمام نوشته ها ی بین علامت های > و < حذف خواهند شد..