'వీట్స్టోన్ వంతెన' అనే పదాన్ని రెసిస్టెన్స్ బ్రిడ్జ్ అని కూడా పిలుస్తారు, దీనిని 'చార్లెస్ వీట్స్టోన్' కనుగొన్నారు. ఈ వంతెన సర్క్యూట్ తెలియని నిరోధక విలువలను లెక్కించడానికి మరియు కొలిచే పరికరం, అమ్మీటర్లు, వోల్టమీటర్లు మొదలైనవాటిని నియంత్రించే సాధనంగా ఉపయోగించబడుతుంది. అయితే, ప్రస్తుత డిజిటల్ మిల్లీమీటర్లు ప్రతిఘటనను లెక్కించడానికి సులభమైన మార్గాన్ని అందిస్తాయి. ఇటీవలి రోజుల్లో, వీట్స్టోన్ వంతెన అనేక అనువర్తనాల్లో ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిని వివిధ సెన్సార్లు మరియు ట్రాన్స్డ్యూసర్లను ఇంటర్ఫేస్ చేయడానికి ఆధునిక ఆప్-ఆంప్స్తో ఉపయోగించవచ్చు. యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ s. ఈ వంతెన సర్క్యూట్ వోల్టేజ్ సరఫరా టెర్మినల్ మరియు గ్రౌండ్ టెర్మినల్స్ మధ్య రెండు సాధారణ సీరియల్ మరియు సమాంతర నిరోధకతలతో నిర్మించబడింది. వంతెన సమతుల్యమైనప్పుడు, భూమి టెర్మినల్ రెండు సమాంతర శాఖల మధ్య సున్నా వోల్టేజ్ వ్యత్యాసాన్ని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. వీట్స్టోన్ వంతెనలో రెండు ఐ / పి మరియు రెండు ఓ / పి టెర్మినల్స్ వజ్రాల ఆకారంలో అమర్చబడిన నాలుగు రెసిస్టర్లను కలిగి ఉంటాయి.
వీట్స్టోన్ వంతెన
వీట్స్టోన్ వంతెన మరియు దాని పని
విద్యుత్ నిరోధకతను కొలవడానికి వీట్స్టోన్ వంతెన విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ సర్క్యూట్ తెలిసిన రెండు రెసిస్టర్లతో నిర్మించబడింది , ఒక తెలియని రెసిస్టర్ మరియు ఒక వేరియబుల్ రెసిస్టర్ వంతెన రూపంలో అనుసంధానించబడి ఉంది. వేరియబుల్ రెసిస్టర్ సర్దుబాటు చేసినప్పుడు, అప్పుడు గాల్వనోమీటర్లోని కరెంట్ సున్నా అవుతుంది, తెలియని రెండు రెసిస్టర్ల నిష్పత్తి తెలియని నిరోధకత యొక్క విలువ నిష్పత్తి మరియు వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్ యొక్క సర్దుబాటు విలువకు సమానం. వీట్స్టోన్ వంతెనను ఉపయోగించడం ద్వారా తెలియని విద్యుత్ నిరోధక విలువను సులభంగా కొలవవచ్చు.
వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ అమరిక
వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క సర్క్యూట్ అమరిక క్రింద చూపబడింది. ఈ సర్క్యూట్ AB, BC, CD & AD అనే నాలుగు చేతులతో రూపొందించబడింది మరియు విద్యుత్ నిరోధకత P, Q, R మరియు S లను కలిగి ఉంటుంది. ఈ నాలుగు ప్రతిఘటనలలో, P మరియు Q స్థిర విద్యుత్ నిరోధకతలను పిలుస్తారు. S1 స్విచ్ ద్వారా B & D టెర్మినల్స్ మధ్య గాల్వనోమీటర్ అనుసంధానించబడి ఉంది. వోల్టేజ్ మూలం A & C టెర్మినల్స్కు స్విచ్ S2 ద్వారా అనుసంధానించబడి ఉంది. సి & డి టెర్మినల్స్ మధ్య వేరియబుల్ రెసిస్టర్ ‘ఎస్’ అనుసంధానించబడి ఉంది. వేరియబుల్ రెసిస్టర్ యొక్క విలువ సర్దుబాటు అయినప్పుడు టెర్మినల్ డి వద్ద సంభావ్యత మారుతుంది. ఉదాహరణకు, ప్రవాహాలు I1 మరియు I2 ADC మరియు ABC పాయింట్ల ద్వారా ప్రవహిస్తున్నాయి. ఆర్మ్ సిడి యొక్క నిరోధక విలువ మారినప్పుడు, అప్పుడు I2 కరెంట్ కూడా మారుతుంది.
వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ అమరిక
మేము వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్ను సర్దుబాటు చేయగలిగితే, రెసిస్టర్ S అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్ అయినప్పుడు ఒక స్థితి వ్యవహారాలు తిరిగి రావచ్చు, అంటే I2.S అంటే రెసిస్టర్ Q అంతటా I వోల్టేజ్ డ్రాప్కు ప్రత్యేకంగా సామర్థ్యం అవుతుంది, అంటే I1.Q. అందువల్ల పాయింట్ B యొక్క సంభావ్యత పాయింట్ D యొక్క సంభావ్యతకు సమానంగా మారుతుంది, అందువల్ల సంభావ్య వ్యత్యాసం b / n ఈ రెండు పాయింట్లు సున్నా కాబట్టి గాల్వనోమీటర్ ద్వారా ప్రస్తుతము సున్నా. అప్పుడు ఎస్ 2 స్విచ్ మూసివేయబడినప్పుడు గాల్వనోమీటర్లోని విక్షేపం సున్నా అవుతుంది.
వీట్స్టోన్ వంతెన ఉత్పన్నం
పై సర్క్యూట్ నుండి, ప్రవాహాలు I1 మరియు I2
I1 = V / P + Q మరియు I2 = V / R + S.
పాయింట్ సి కి సంబంధించి పాయింట్ బి యొక్క సంభావ్యత Q ట్రాన్సిస్టర్ అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్, అప్పుడు సమీకరణం
I1Q = VQ / P + Q ……………………… .. (1)
C కి సంబంధించి పాయింట్ D యొక్క సంభావ్యత రెసిస్టర్ S అంతటా వోల్టేజ్ డ్రాప్, అప్పుడు సమీకరణం
I2S = VS / R + S ……………………… .. (2)
పై సమీకరణం 1 మరియు 2 నుండి మనకు లభిస్తుంది,
VQ / P + Q = VS / R + S.
`` Q / P + Q = S / R + S.
P + Q / Q = R + S / S.
P / Q + 1 = R / S + 1
పి / క్యూ = ఆర్ / ఎస్
R = SxP / Q.
ఇక్కడ పై సమీకరణంలో, P / Q మరియు S విలువ తెలుసు, కాబట్టి R విలువను సులభంగా నిర్ణయించవచ్చు.
పి మరియు క్యూ వంటి వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క విద్యుత్ నిరోధకత ఖచ్చితమైన నిష్పత్తితో తయారు చేయబడింది, అవి 1: 1 10: 1 (లేదా) 100: 1 ను నిష్పత్తి ఆయుధాలు అని పిలుస్తారు మరియు రియోస్టాట్ ఆర్మ్ ఎస్ ఎల్లప్పుడూ 1-1,000 ఓంల నుండి వేరియబుల్ అవుతుంది లేదా 1-10,000 ఓంల నుండి
వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క ఉదాహరణ
కింది సర్క్యూట్ ఒక అసమతుల్య వీట్స్టోన్ వంతెన, సి మరియు డి పాయింట్లలో o / p వోల్టేజ్ను లెక్కించండి మరియు వంతెన సర్క్యూట్ను సమతుల్యం చేయడానికి రెసిస్టర్ R4 యొక్క విలువ అవసరం.
వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క ఉదాహరణ
పై సర్క్యూట్లో మొదటి సిరీస్ ఆర్మ్ ACB
Vc = (R2 / (R1 + R2)) X Vs
R2 = 120ohms, R1 = 80 ohms, Vs = 100
పై విలువలను ఈ సమీకరణంలో ప్రత్యామ్నాయం చేయండి
Vc = (120 / (80 + 120%) X 100
= 60 వోల్ట్లు
పై సర్క్యూట్లో రెండవ సిరీస్ ఆర్మ్ ADB
VD = R4 / (R3 + R4) X Vs
DV = 160 / (480 + 160) X 100
= 25 వోల్ట్లు
సి & డి పాయింట్లలోని వోల్టేజ్ ఇలా ఇవ్వబడుతుంది
Vout = VC-VD
వోట్ = 60-25 = 35 వోల్ట్లు.
వీట్స్టోన్ వంతెన వంతెనను సమతుల్యం చేయడానికి R4 నిరోధకం యొక్క విలువ ఇలా ఇవ్వబడింది:
R4 = R2 R3 / R1
120X480 / 80
720 ఓంలు.
కాబట్టి, చివరకు, వీట్స్టోన్ వంతెనలో రెండు ఐ / పి & రెండు ఓ / పి టెర్మినల్స్ ఉన్నాయి, అవి ఎ & బి, సి & డి. పై సర్క్యూట్ సమతుల్యమైనప్పుడు, ఓ / పి టెర్మినల్స్ అంతటా వోల్టేజ్ సున్నా వోల్ట్లు. వీట్స్టోన్ వంతెన అసమతుల్యమైనప్పుడు, o / p వోల్టేజ్ అసమతుల్య దిశను బట్టి + ve లేదా –ve కావచ్చు.
వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క అప్లికేషన్
వీట్స్టోన్ వంతెన యొక్క అనువర్తనం వీట్స్టోన్ వంతెన సర్క్యూట్ను ఉపయోగించి లైట్ డిటెక్టర్
వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్
సమతుల్య వంతెన సర్క్యూట్లను చాలా మందిలో ఉపయోగిస్తారు ఎలక్ట్రానిక్ అనువర్తనాలు కాంతి, జాతి లేదా పీడనం యొక్క తీవ్రతలో మార్పులను కొలవడానికి. వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్లో ఉపయోగించగల వివిధ రకాల రెసిస్టివ్ సెన్సార్లు: పొటెన్షియోమీటర్లు, ఎల్డిఆర్, స్ట్రెయిన్ గేజ్లు మరియు థర్మిస్టర్ మొదలైనవి.
విద్యుత్ మరియు యాంత్రిక పరిమాణాలను గ్రహించడానికి వీట్స్టోన్ వంతెన అనువర్తనాలు ఉపయోగించబడతాయి. కానీ, సాధారణ వీట్స్టోన్ వంతెన అనువర్తనం ఫోటోరేసిటివ్ పరికరాన్ని ఉపయోగించి కాంతి కొలత. వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్లో, రెసిస్టర్లలో ఒకదాని స్థానంలో లైట్ డిపెండెంట్ రెసిస్టర్ ఉంచబడుతుంది.
LDR అనేది నిష్క్రియాత్మక నిరోధక సెన్సార్, ఇది కనిపించే కాంతి స్థాయిలను ప్రతిఘటనలో మార్పుగా మరియు తరువాత వోల్టేజ్గా మార్చడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. కాంతి తీవ్రత స్థాయిని కొలవడానికి మరియు పర్యవేక్షించడానికి LDR ను ఉపయోగించవచ్చు. LDR మసక లేదా చీకటి కాంతిలో 900Ω చుట్టూ 100 లక్స్ కాంతి తీవ్రతతో మరియు ప్రకాశవంతమైన కాంతిలో 30ohms వరకు అనేక మేఘా ఓమ్స్ నిరోధకతను కలిగి ఉంది. వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్లో లైట్ డిపెండెంట్ రెసిస్టర్ను కనెక్ట్ చేయడం ద్వారా, మేము కాంతి స్థాయిలలో మార్పులను కొలవవచ్చు మరియు పర్యవేక్షించవచ్చు.
ఇదంతా వీట్స్టోన్ వంతెన మరియు వీట్స్టోన్ వంతెన సూత్రం గురించి, ఇది అనువర్తనంతో పని చేస్తుంది. ఈ భావనపై మీకు మంచి అవగాహన వచ్చిందని మేము ఆశిస్తున్నాము. ఇంకా, ఈ వ్యాసానికి సంబంధించి ఏవైనా ప్రశ్నలు లేదా సందేహాలు లేదా ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు , దయచేసి దిగువ వ్యాఖ్య విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడం ద్వారా మీ అభిప్రాయాన్ని తెలియజేయండి.
ఫోటో క్రెడిట్స్:
- వీట్స్టోన్ వంతెన కొడుకు
- వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ అమరిక ఎలక్ట్రికల్ 4 యు
- వీట్స్టోన్ బ్రిడ్జ్ లైట్ డిటెక్టర్ ఎలక్ట్రానిక్స్-ట్యుటోరియల్స్