Wheatstoneren zubi
- 1. Teknol. Elektr.
Erresistentzia elektrikoak neurtzeko gailua, Sir Charles Wheatstonek garatua 1843an. Zubi-zirkuitu baten bi adarren oreka elektrikoan oinarritzen da. Bi adarrak lau erresistentziaz osatuta daude, eta zirkuitu itxi bat eratzen dute. Lau erresistentzietariko hiru ezagunak dira, eta laugarrena ezezaguna.
Irudiko zirkuituan, Rx da neurtu beharreko erresistentzia ezezaguna, eta R1, R2 and R3 ezagunak dira. Gainera, R2 doigarria da. Erresistentzia ezagunak dituen adarreko erresistentzien arteko ratioa (R2 / R1) eta erresistentzia ezezaguna duen adarrekoen arteko ratioa (Rx / R3) berdinak direnean, adarren erdialdeko B eta D bi puntuen arteko tentsioa zero izango da; beraz, ez da korronterik pasatuko Vg galvanometroan barrena. R2-ren balioa doitu behar da hori lortu arte. Korrontearen noranzkoak adierazten du R2 handiegia edo txikiegia den.
Korronte nulua zehatz-mehatz detekta daiteke galvanometroari esker. Horrenbestez, baldin eta R1, R2 and R3 zehaztasun handiz ezagutzen badira, Rx zehaztasun handiz neur daiteke.
Korronte nuluko oreka-puntuan, baldin eta R1 eta R3 berdinak badira, halaber izango dira berdinak Rx eta R2. Eta, nolanahi ere, R1 eta R3 berdinak ez badira, oreka-puntuan beti betetzen da hau: R2 / R1 = Rx / R3; beraz: Rx = (R2 / R1) R3.
Bestalde, R1, R2 eta R3 ezagunak badira baina R2 doigarria ez bada, galvanometroan barrena iragaten den korrontea erabil daiteke Rx-ren balioa kalkulatzeko Kirchhoffen legeak erabiliz. Gainera, prozedura hori azkarragoa da erresistentzia doitzen aritzea baino.
Wheatstone zubiaren aldaerak erabil daitezke inpedantziak, induktantziak eta kapazitantziak neurtzeko ere. Zubi-zirkuitua aski erabilia da, halaber, tresneria elektronikoan. Ohiko erresistentzietariko baten ordez, sentsore bat ezartzen da (tenperatura-sentsorea, adibidez), kanpoko seinalearen arabera erresistentzia aldatzen duena. Hala, kanpoko seinalearen aldaketaren araberako korrontea lortzen da irteeran, galvanometroa dagoen tokian. Seinale hori anplifikatu eta behar denerako erabil daiteke, hala nola alarma bati eragiteko, beste zirkuitu bat elikatzeko edo kontrolatzeko eta abarretarako.