Il ponte Wheatstone è un circuito fondamentale utilizzato per misurare con precisione le resistenze elettriche sconosciute, che si basa su due gambe di un circuito di ponte, consentendo precisi calcoli di corrente e tensione su vari componenti.

Struttura di base del ponte di pietra di grano

Il ponte di Wheatstone è costituito da quattro resistenze disposte a forma di diamante, con una fonte di tensione collegata tra due angoli opposti e un galvanometro attraverso i due rimanenti. Quando il ponte è equilibrato, il rapporto delle resistenze in un ramo è uguale a quello nell'altro, con conseguente zero corrente attraverso il galvanometro.

Analisi attuale

La corrente totale fornita dalla fonte di tensione si divide tra i due rami del ponte. Quando il ponte è equilibrato, la corrente attraverso il galvanometro è zero, e la corrente in ogni ramo può essere calcolata con la legge di Ohm. La corrente in ogni resistore dipende dalla tensione applicata e dai valori di resistenza.

Distribuzione di tensione

La tensione attraverso ogni resistore può essere determinata applicando la legge di tensione di Kirchhoff. Quando il ponte è equilibrato, la caduta di tensione attraverso le resistenze conosciute aiuta a calcolare la resistenza sconosciuta. La tensione attraverso il galvanometro indica lo squilibrio e può essere utilizzato per regolare le resistenze per la misurazione precisa.

Equazioni e Calcoli chiave

  • La legge di Ohm: V = IR
  • Condizione di equilibrio:[ R1 / R2 = R3 / R4
  • Current in a branch: I = V / R
  • Volta attraverso un resistore:[ V = IR