కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ & ఇట్స్ వర్కింగ్ అంటే ఏమిటి

ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్లలో, వివిధ ఎలక్ట్రానిక్ అనువర్తనాలను అమలు చేయడానికి ప్రయోగశాల గణనలలో వంతెన సర్క్యూట్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది. వంతెన సర్క్యూట్ రూపకల్పన మరియు నిర్మాణం ఆధారంగా, వీట్‌స్టోన్స్ వంటి వివిధ రకాల వంతెన సర్క్యూట్లు ఉన్నాయి, మాక్స్వెల్ , కెల్విన్, వీన్, కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్, మొదలైనవి. నిరోధక విలువలను లెక్కించడానికి కారే ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ ఉపయోగించబడుతుంది, దీనిని కారీ ఫోస్టర్ 1872 సంవత్సరంలో కనుగొన్నారు.

కారీ ఫోస్టర్ వంతెన అంటే ఏమిటి?

మీడియం ప్రతిఘటనలను లెక్కించగల వంతెన సర్క్యూట్ లేదా రెండు పెద్ద / సమానమైన వాటిని పోల్చవచ్చు మరియు కొలవవచ్చు నిరోధకత చిన్న వైవిధ్యాలతో విలువలను కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ అంటారు. ఇది వీట్‌స్టోన్ యొక్క వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క సవరించిన రూపం. దీనిని చిన్న ప్రతిఘటనల పద్ధతిగా కూడా సూచిస్తారు.

కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ సూత్రం

కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ సూత్రం సరళమైనది మరియు వీట్‌స్టోన్ యొక్క వంతెన పని సూత్రానికి సమానంగా ఉంటుంది. ఇది శూన్య గుర్తింపు యొక్క సూత్రంపై పనిచేస్తుంది. అంటే ప్రతిఘటనల నిష్పత్తులు సమానంగా ఉంటాయి మరియు ప్రస్తుత ప్రవాహం లేని చోట గాల్వనోమీటర్ సున్నా నమోదు చేస్తుంది.

మనకు తెలిసినట్లుగా, ప్రస్తుత ప్రవాహం లేనప్పుడు వంతెన సర్క్యూట్ సమతుల్యమవుతుంది గాల్వనోమీటర్ . అసమతుల్య స్థితిలో, ప్రస్తుతము గాల్వనోమీటర్ గుండా ప్రవహిస్తుంది మరియు విక్షేపం గమనించడం ద్వారా పఠనం నమోదు చేయబడుతుంది.

ది కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది. సర్క్యూట్లో రెండు యూనిట్లు ఉన్నాయి

• వంతెన యూనిట్
• పరీక్ష యూనిట్

కారీ ఫోస్టర్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్

పరీక్ష యూనిట్ కలిగి విద్యుత్ సరఫరా , గాల్వనోమీటర్ మరియు కొలవవలసిన వేరియబుల్ రెసిస్టెన్స్. సమయానికి సంబంధించిన బ్యాటరీ ఉత్సర్గ సమస్యలను తొలగించడానికి DC సరఫరా వర్తించబడుతుంది. కాబట్టి, ఇది అవుట్‌పుట్‌పై ఎలాంటి ప్రభావాన్ని చూపదు.

ఫిగర్ నుండి, వంతెన సర్క్యూట్ P, Q, R మరియు S నిరోధకతలతో నిర్మించబడింది. P మరియు Q పోలిక కోసం ఉపయోగించే ప్రతిఘటనలు. R మరియు S కొలవవలసిన తెలియని ప్రతిఘటనలు. చిత్రంలో చూపిన విధంగా పొడవు L తో ఉన్న స్లైడ్ వైర్ R మరియు S ప్రతిఘటనల మధ్య ఉంచబడుతుంది. P / Q మరియు R / S యొక్క ప్రతిఘటనల నిష్పత్తులను సమానం / సమానం చేయడానికి, P మరియు Q యొక్క విలువలను సర్దుబాటు చేయవచ్చు. ప్రతిఘటన నిష్పత్తికి సమానమైన స్లైడ్ వైర్ యొక్క పరిచయాన్ని స్లైడ్ చేయండి.

వంతెన సమతుల్యంగా ఉన్న ఎడమ వైపు నుండి దూరం I1 గా పరిగణించండి. R2 మరియు S యొక్క ప్రతిఘటనలను పరస్పరం మార్చుకోండి, అయితే I2 దూరంతో పరిచయాన్ని స్లైడ్ చేయడం ద్వారా వంతెన సమతుల్యమవుతుంది.

పరీక్షించేటప్పుడు R మరియు S ప్రతిఘటనలను పరస్పరం మార్చుకోవడానికి స్విచ్ ఉపయోగించబడుతుంది. వంతెన సమతుల్యమైనప్పుడు గాల్వనోమీటర్ సున్నా నమోదు చేస్తుంది. మొదటి వంతెన బ్యాలెన్స్ సమీకరణం,

P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]

స్లైడ్ వైర్ యొక్క r = నిరోధకత / యూనిట్ పొడవు.

ఇప్పుడు R మరియు S ప్రతిఘటనలను పరస్పరం మార్చుకోండి. అప్పుడు వంతెన సర్క్యూట్ కోసం సమతుల్య సమీకరణం ఇలా ఇవ్వబడుతుంది,

P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]

మొదటి బ్యాలెన్స్ సమీకరణం కోసం, మనకు లభిస్తుంది,

P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Eq (1)

P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)

మేము రెండవ వంతెన బ్యాలెన్స్ సమీకరణాన్ని పొందుతాము

P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r]… .. Eq (2)

P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)

పై సమీకరణాల నుండి (1) మరియు (2)

S + (L-I1) r = R + (L-I1) r

S-R = (I1-I2)

వంతెన బ్యాలెన్స్ స్థితిలో, S మరియు R ప్రతిఘటనల మధ్య వ్యత్యాసం స్లైడ్ వైర్ యొక్క పొడవు l1 మరియు l2 ల మధ్య దూరం యొక్క వ్యత్యాసానికి సమానం.

అందువల్ల ఈ రకమైన బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్‌ను కారీ ఫోస్టర్ స్లైడ్ వైర్ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ అని కూడా పిలుస్తారు.

ఆచరణలో, వంతెన అసమతుల్యమైనప్పుడు, గాల్వనోమీటర్ తక్కువ నిరోధకతతో సమాంతరంగా అనుసంధానించబడి ఉంటుంది, ఇది సర్క్యూట్ యొక్క దహనం నుండి తప్పించుకుంటుంది. కారే ఫోస్టర్ వంతెన సున్నితంగా ఉంటుంది, ఇక్కడ కొలత శూన్య బిందువు వద్ద చేయాలి. మరియు తెలిసిన మరియు తెలియని ప్రతిఘటనలు పోల్చదగినవి.

స్లైడ్ వైర్ యొక్క అమరిక

స్లైడ్ వైర్ యొక్క క్రమాంకనాన్ని సాధించడానికి, చిత్రంలో చూపిన విధంగా స్లైడ్ వైర్ యొక్క తెలిసిన ప్రతిఘటనలతో సమాంతరంగా R లేదా S ప్రతిఘటనలను ఉంచండి.

స్లైడ్ వైర్ యొక్క క్రమాంకనం కోసం, S తెలిసిన ప్రతిఘటనగా పరిగణించండి

సమాంతరంగా కనెక్ట్ అయినప్పుడు S ’నిరోధక విలువగా ఉంటుంది.

S-R = (I1-I2) r

S’-R = (I’1-I’2) r

(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I’1-I’2)

పై సమీకరణాన్ని పరిష్కరించడానికి R విలువను పొందడానికి,

R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Eq (3)

కారీ ఫోస్టర్ వంతెనను ఉపయోగించడం ద్వారా, R మరియు S ప్రతిఘటనల విలువలను పోల్చవచ్చు మరియు పొడవుకు నేరుగా కొలవవచ్చు. P, Q మరియు స్లైడ్ కాంటాక్ట్ యొక్క ప్రతిఘటనలు తొలగించబడతాయి.

కారీ బ్రిడ్జ్ సర్క్యూట్ మరియు స్లైడ్ వైర్ను కాలిబ్రేట్ చేస్తున్నప్పుడు లోపాలు

కనెక్ట్ చేయబడిన వైర్లు, రాగి కుట్లు మరియు రెసిస్టెన్స్ ఎండ్ చిట్కాల అంచులు శుభ్రంగా లేనప్పుడు స్థిరమైన నిరోధకత ఎక్కువగా ఉంటుంది.

ప్రస్తుత స్లైడ్ వైర్ ద్వారా ఎక్కువ కాలం ప్రవహించినప్పుడు పాక్షిక ప్రతిఘటనల యొక్క గట్టి కనెక్షన్ ప్రతికూల నిరోధక సంబంధాన్ని అభివృద్ధి చేస్తుంది, అప్పుడు వైర్ వేడెక్కవచ్చు మరియు దెబ్బతింటుంది.

వైర్ యొక్క పొడవును స్లైడింగ్ చేస్తున్నప్పుడు, ఇది ఏకరీతిగా ఉండకపోవచ్చు మరియు వైర్ యొక్క క్రాస్-సెక్షనల్ కోణాన్ని సవరించవచ్చు.

ప్రయోజనాలు

ది కారీ ఫోస్టర్ వంతెన యొక్క ప్రయోజనాలు ఉన్నాయి

• స్లైడ్ వైర్ మరియు ప్రతిఘటనలు తప్ప అదనపు పరికరాల అవసరం లేనందున వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క సంక్లిష్టత తగ్గుతుంది.
• సిరీస్‌లోని ప్రతిఘటనలను అనుసంధానించడం ద్వారా స్లైడ్ వైర్ పొడవును పెంచే మీటర్ వంతెనగా దీనిని ఉపయోగించుకోవచ్చు. అందువల్ల వంతెన సర్క్యూట్ యొక్క ఖచ్చితత్వం పెరుగుతుంది.
• నిర్మాణం సులభం మరియు రూపకల్పన సులభం
• సర్క్యూట్లో ఉపయోగించే భాగాలు సంక్లిష్టంగా లేవు

కారీ ఫోస్టర్ వంతెన యొక్క అనువర్తనాలు

కారీ ఫోస్టర్ వంతెన యొక్క అనువర్తనాలు క్రింది విధంగా ఉన్నాయి

• మీడియం రెసిస్టెన్స్ యొక్క విలువలను లెక్కించడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది
• సమాన ప్రతిఘటనల యొక్క సుమారు విలువలను పోల్చడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది
• స్లైడ్ వైర్ యొక్క నిర్దిష్ట నిరోధకత యొక్క విలువను కొలవడానికి ఇది ఉపయోగించబడుతుంది. > లైట్ డిటెక్టర్ సర్క్యూట్లలో వాడతారు.
• కాంతి, పీడనం లేదా జాతి యొక్క తీవ్రతను కొలవడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఇది వీట్‌స్టోన్ యొక్క వంతెన యొక్క సవరించిన రూపం కాబట్టి

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి కారీ ఫోస్టర్ వంతెన యొక్క అవలోకనం సర్క్యూట్- నిర్వచనం, సూత్రం, సర్క్యూట్, ప్రయోజనాలు, అనువర్తనాలు మరియు స్లైడ్ వైర్ యొక్క క్రమాంకనం. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది “కారీ ఫోస్టర్ వంతెన యొక్క ప్రతికూలతలు ఏమిటి? “