Hvad er brugen af ​​meterbroen i fysik?

En meterbro er en simpel enhed, der bruges i fysik til Bestem den ukendte modstand fra en leder Ved at sammenligne det med en kendt modstand. Det er baseret på princippet om Wheatstone Bridge , et kredsløb, der bruges til at måle en ukendt elektrisk modstand ved at afbalancere to ben af ​​broen.

Sådan fungerer det:

1. opsætning: En meterbro består af en lang ledning af ensartet tværsnit strækket langs en meterskala. Tråden er lavet af et materiale med en kendt resistivitet. En kendt modstand (R) og den ukendte modstand (X) er forbundet til ledningen ved henholdsvis punkter A og B. Et galvanometer (G) er forbundet mellem punkterne C og D, der er forbundet til et batteri.

2. afbalancering: Placeringen af ​​den glidende kontakt C justeres, indtil galvanometeret viser nulafbøjning. Dette indikerer, at den potentielle forskel mellem punkter C og D er nul.

3. Wheatstone Bridge -princip: Når galvanometeret viser nul afbøjning, er Wheatstone Bridge -tilstanden tilfreds. Denne tilstand siger, at forholdet mellem modstandene i den ene arm af broen er lig med forholdet mellem modstandene i den anden arm.

4. Beregning: Ved at måle positionerne af C og D på målerskalaen (lad os kalde dem henholdsvis L og 100-L), kan den ukendte modstand X beregnes ved hjælp af følgende formel:

`` `

X =(r * (100-l)) / l

`` `

Anvendelser af målerbroen:

* Bestemmelse af ukendt modstand: Dette er den primære funktion af en meterbro. Det kan bruges til at måle modstanden for forskellige ledere, herunder ledninger, modstande og andre komponenter.

* Sammenligning af modstande: Meterbroen kan bruges til at sammenligne modstanden for to ukendte ledere.

* Målingsresistivitet: Modstanden af ​​et materiale kan bestemmes ved at bruge en meterbro til at måle modstanden for et kendt længde og tværsnitsareal af materialet.

Fordele ved målerbroen:

* enkelhed: Det er en relativt enkel og billig enhed at konstruere.

* Nøjagtighed: Meterbroen kan give ret nøjagtige målinger af modstand.

* alsidighed: Det kan bruges til at måle en lang række modstande.

Begrænsninger af målerbroen:

* Følsomhed: Meterbroen kan være følsom over for variationer i trådets modstand og temperatur.

* Nøjagtighed: Nøjagtighed kan påvirkes af kontaktmodstande og præcisionen af ​​målerskalaen.

* begrænset rækkevidde: Det er generelt egnet til måling af modstande i området et par ohm til et par hundrede ohm.

Meter Bridge er et værdifuldt værktøj for studerende og forskere til at lære om og eksperimentere med elektriske kredsløb og modstande. Det giver en praktisk tilgang til at forstå principperne for Wheatstone Bridge og dens anvendelser.