これがどのように機能しますか:
1。セットアップ: メーターブリッジは、メートルスケールに沿って伸びた均一な断面の長いワイヤーで構成されています。ワイヤーは、既知の抵抗率を持つ材料でできています。 既知の抵抗(r)と未知の抵抗(x)は、それぞれポイントAとBのワイヤに接続されています。ガルバノメーター(g)は、バッテリーに接続されているポイントCとDの間に接続されています。
2。バランス: スライドコンタクトCの位置は、ガルバノメーターが偏向ゼロを示すまで調整されます。これは、ポイントcとdのポテンシャル差がゼロであることを示しています。
3。ホイートストーンブリッジ原理: ガルバノメーターが偏向ゼロを示すと、ホイートストンブリッジの状態が満たされます。この条件は、ブリッジの片方の腕の抵抗の比は、もう一方の腕の抵抗の比に等しいと述べています。
4。計算: メータースケールでCとDの位置を測定することで(それぞれLと100-Lを呼び出してみましょう)、未知の抵抗Xは次の式を使用して計算できます。
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x =(r *(100-l)) / l
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メーターブリッジの使用:
* 未知の抵抗の決定: これは、メーターブリッジの主要な機能です。ワイヤ、抵抗器、その他の成分など、さまざまな導体の抵抗を測定するために使用できます。
* 抵抗の比較: メーターブリッジを使用して、2つの未知の導体の抵抗を比較できます。
* 抵抗率の測定: 材料の抵抗率は、メーターブリッジを使用して、材料の既知の長さと断面積の抵抗を測定することで決定できます。
メーターブリッジの利点:
* シンプルさ: 構築するための比較的シンプルで安価なデバイスです。
* 精度: メーターブリッジは、抵抗のかなり正確な測定値を提供できます。
* 汎用性: 広範囲の抵抗を測定するために使用できます。
メーターブリッジの制限:
* 感度: メーターブリッジは、ワイヤーの抵抗と温度の変動に敏感です。
* 精度: 精度は、接触抵抗とメータースケールの精度の影響を受ける可能性があります。
* 限定範囲: 一般に、数オームから数百オームの範囲の抵抗を測定するのに適しています。
メーターブリッジは、学生と研究者が電気回路と抵抗について学び、実験するための貴重なツールです。これは、ホイートストーンブリッジの原則とそのアプリケーションを理解するための実践的なアプローチを提供します。