प्रतिरोध को मापने के लिए व्हीटस्टोन ब्रिज (Wheatstone bridge) का उपयोग किया जाता है। मूलतः, वे किसी ऐसी चीज़ के प्रतिरोध का पता लगाने में आपकी मदद करते हैं जिसके बारे में आप नहीं जानते हैं, उसकी तुलना उस चीज़ से करके जिसके बारे में आप जानते हैं। इसे एक पैमाने की तरह समझें. आपको कुछ अज्ञात वजन खोजने के लिए पैमाने के एक तरफ कुछ वजनों को संतुलित करने की आवश्यकता है, और फिर आपको दूसरे पक्ष के वजनों को तब तक समायोजित करने की आवश्यकता है जब तक कि वे संतुलित न हो जाएं। विद्युत प्रतिरोधों के साथ भी ऐसा ही है। इसका उपयोग इलेक्ट्रॉनिक सर्किट में विद्युत प्रतिरोध को मापने के लिए किया जाता है। आज के हमारे इस लेख में हम लोग इस बारे में जानकारी लेंगे की, What is Wheatstone bridge – व्हीटस्टोन ब्रिज क्या है? एवं इसके दैनिक अनुप्रयोगों के बारे में भी जानकारी देने वाले हैं।
What is Wheatstone bridge – व्हीटस्टोन ब्रिज क्या है?
व्हीटस्टोन ब्रिज एक सर्किट है जिसमें हीरे के आकार में व्यवस्थित 4 प्रतिरोधक होते हैं। ब्रिज सर्किट के दोनों पैरों को संतुलित करने के लिए हीरे के ऊपर और नीचे एक वोल्टेज स्रोत लगाया जाता है।
जब पुल संतुलित होता है तो केंद्रीय कनेक्शन (जिसे “शून्य” बिंदु के रूप में जाना जाता है) के माध्यम से कोई करंट नहीं आता है और इस स्थिति का उपयोग अज्ञात प्रतिरोध को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।
व्हीटस्टोन ब्रिज का सूत्र है: R1/R2 = R3/Rx
- R1 और R2 ज्ञात अनुपात वाले ज्ञात प्रतिरोधक हैं।
- R3 एक परिवर्तनीय अवरोधक है जिसका मान समायोजित किया जा सकता है।
- RX अज्ञात अवरोधक है जिसे मापा जा रहा है।
जब तक पुल संतुलित न हो जाए (शून्य बिंदु से कोई धारा प्रवाहित न हो) R3 को समायोजित करके, आप अज्ञात प्रतिरोध, Rx का मान निर्धारित कर सकते हैं। व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग आमतौर पर सटीक माप और स्ट्रेन गेज और तापमान सेंसर सहित विभिन्न अनुप्रयोगों में किया जाता है।
Application of Wheatstone bridge – व्हीटस्टोन ब्रिज का अनुप्रयोग
व्हीटस्टोन ब्रिज विद्युत परिपथ में अज्ञात प्रतिरोधों को मापने के लिए एक विशेष उपकरण है। इसका उपयोग सटीक सेंसर या उपकरण बनाने के लिए किया जा सकता है।
आइए देखें कि व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग कैसे किया जा सकता है।मान लीजिए आप किसी रहस्यमय वस्तु का प्रतिरोध जानना चाहते हैं।
आप जानते हैं कि यह सर्किट में अन्य प्रतिरोधों से जुड़ा है।
आपके पास ज्ञात मानों वाले कुछ प्रतिरोधक हैं।
आपके पास एक रहस्य अवरोधक है।
आपने ज्ञात प्रतिरोधों के साथ एक व्हीटस्टोन ब्रिज स्थापित किया है।
आप प्रतिरोधों को तब तक समायोजित करते हैं जब तक कि बिजली एक निश्चित बिंदु से प्रवाहित न हो जाए (हम इसे “शून्य बिंदु” कहते हैं)।
एक बार ऐसा होने पर, आप रहस्यमय अवरोधक के प्रतिरोध का पता लगाने के लिए कुछ गणित कर सकते हैं।
Wheatstone bridge diagram – व्हीटस्टोन ब्रिज आरेख
यह चार प्रतिरोधों का एक सेट है जिसका उपयोग आप उनमें से एक को अन्य तीन प्रतिरोधों के विरुद्ध मापने के लिए कर सकते हैं। यह पहली बार 1833 में सर चार्ल्स एफ व्हीटस्टन नामक ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी द्वारा प्रस्तावित किया गया था।
व्हीटस्टोन ब्रिज विधि बहुत कम और बहुत उच्च प्रतिरोधों के मापन के लिए अनुपयुक्त है।
व्हीटस्टोन ब्रिज का उपयोग उद्योग में कई अलग-अलग चीजों को मापने के लिए किया जाता है। वे तापमान से लेकर आर्द्रता, तनाव से लेकर विस्थापन और यहां तक कि टैंक में तरल स्तर तक कुछ भी माप सकते हैं। इन्हें आम तौर पर शून्य या शून्य के गैल्वेनोमीटर रीडिंग के साथ मैन्युअल रूप से समायोजित किया जाता है, लेकिन अब पेपर चार्ट पर दर्ज रीडिंग के साथ, उन्हें स्व-संतुलन बनाने के लिए इलेक्ट्रॉनिक और मैकेनिकल दोनों सेटिंग्स के साथ अधिक से अधिक उपयोग किया जाता है। इस तरह, वे कई मापने और नियंत्रण उपकरणों की नींव हैं।
‘संतुलन’ में छोटे अंतर के कारण उच्च गैल्वेनोमीटर धारा द्वारा पुल की संवेदनशीलता बढ़ जाती है। व्हीटस्टोन पुल की संवेदनशीलता निम्नलिखित कारकों द्वारा निर्धारित की जाती है:
(ए) सभी चार भुजाओं में प्रतिरोधों का सापेक्ष परिमाण
(बी) बैटरी और गैल्वेनोमीटर की सापेक्ष स्थिति
निष्कर्ष
मूल रूप से, व्हीटस्टोन ब्रिज आपको यह पता लगाने में मदद करता है कि कोई चीज़ किसी ऐसी चीज़ के प्रति कितनी प्रतिरोधी है जिसके बारे में आप नहीं जानते हैं। आप इसका उपयोग जो आप नहीं जानते उसकी तुलना आप जो करते हैं उससे करने के लिए करते हैं। जब यह संतुलित होता है, तो आप जानते हैं कि आपको वह प्रतिरोध मिल गया है जिसकी आपको आवश्यकता है। किसी चीज़ में बिजली के प्रति कितना प्रतिरोध है, यह पता लगाना एक पहेली सुलझाने जैसा है। यह वास्तव में सटीक सेंसर और उपकरण बनाने के लिए उपयोगी हो सकता है।
