- ベストアンサー
ホイートストンブリッジについて教えて下さい
超電気初心者でこんな質問をするとアホだと思われるかもしれませんが、ホイートストンブリッジの回路図（ひし形の各辺にＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4がついている図）なんですがこの図は並列回路なんでしょうか？並列なら各抵抗にかかる電圧は等しいですよね？（ちなみに直列回路なら各抵抗に流れる電流は一定ですよね？） さらに各抵抗の電圧降下はの合計は起電力に等しいということということも本で読んだんですが 例えばＥ＝5Ｖで並列ならＲ1Ｒ2Ｒ3Ｒ4にかかる電圧は 5Ｖって解釈すると、電圧降下の合計が5×4＝20Ｖ となんだかわけがわからなくなってきました。どなたかわかりやすく教えてもらえませんか？
- kobakobaboo
- お礼率78% (75/96)
- 物理学
- 回答数1
- ありがとう数7
- みんなの回答 （1）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
二つの直列回路として、考えましょう。 Ｒ1Ｒ2の電流は同じ（A1) Ｒ3Ｒ4の電流は同じ（A2) Ｒ1とＲ2の電圧効果の和は、5V＝Eとおなじ Ｒ3Ｒ4の電圧効果の和は、5V＝Eとおなじ Ｒ1とＲ2の間の電圧（V12）は、Ｒ1とＲ2の抵抗値の比になる Ｒ3とＲ4の間の電圧（V34)は、Ｒ3とＲ4の抵抗値の比になる V12とV34が同じ電圧になる時、 R1:R2とR3:R4の比率は同じになります。 R4が未知な抵抗の場合、 この比率によって 未知な抵抗を調べることが出来ます。
関連するQ&A
- ホイートストンブリッジにテブナンの定理を
図のホイートストンブリッジで抵抗R5に流れる電流I5をテブナンの定理を用いて求めよという問題なのですが、端子bc間の電位差は{R2/(R1+R2)-R4/(R3+R4)}Eとなるのはわかります。 抵抗R5を取り去ったとして端子bcから見た回路の等価抵抗R0は、起電力Eを短絡したときの合成抵抗であるから、わかりやすくみれば図(右)のような回路の端子bc間の抵抗である。 よって,R1とR2の並列抵抗とR3とR4の並列抵抗が直列に接続された回路が求める等価回路である。 したがって、R0=R1R2/(R1+R2)+R3R4/(R3+R4) この起電力Eを短絡したときの合成抵抗というのはわかりますが、だからといってなぜR1とR2の並列抵抗とR3とR4の並列抵抗が直列に接続されたものになるのかがわかりません。 そもそもわかりやすくいえばa→dに導線を引いた図になるといっていますが、なぜこのような図になるのか理解できません。ただ単に起電力Eがないものと考えればいいんではないのですか？ 私の考えではa→dに導線をひいていない図(左)についてc→b方向に電流を流したときに流れる電流の道から、R1とR3の直列抵抗とR2とR4の直列抵抗が並列に接続されたもののように思えるのですが、なぜこのようにならないんですか？ このことについてわかる方がいらっしゃいましたら是非教えていただけないでしょうか。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ホイートストンブリッジ回路について
現在,ホイートストンブリッジを用いて歪ゲージの値を取得しようと考えています。 約120Ωの抵抗を4つ使用してホイートストンブリッジ回路に、DC3V出力のアダプタから分圧回路を通じて約2Vに減圧した電源を供給しようとしています。 しかし、ホイートストンブリッジ回路に2Vを供給しようと、回路を接続すると,2Vが約0.75Vにまで下がってしまいます。この時アダプタの3Vには変化はありません。 また、回路を分離してから電圧を測定すると、約2Vに戻ります。 上記のような現象はどういった理由で発生しますでしょうか? お分かりになられる方がいらっしゃいましたら、何卒ご教授よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 電気・電子工学
- ホイートストンブリッジが四端子法に適さない理由
低抵抗を測定する際ホイートストンブリッジ法が適さない理由に接触抵抗やらの影響がよく挙げられ、 その改善法として四端子法が紹介されていますが、なぜホイートストンブリッジで四端子法が使えないのかよく分かりません。四端子法の解釈としては電流端子の抵抗ｒ１、ｒ２は電圧端子の外側にあるので無視でき、電圧端子の抵抗ｒ３、ｒ４は電圧計の内部抵抗Rに比べると十分小さいので、 電圧降下はほぼRに依存し、またRに比べて試料抵抗ｒが十分小さければ 電流はほぼ電圧計に流れず、正確に計測できるというものだと思うのですがこれならホイートストンブリッジの被測定抵抗も測定できるように見えます。 どなたかご教授お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ホイートストンブリッジの感度
ホイートストンブリッジの感度を最大にするためには ブリッジを構成する各辺の抵抗値を等しくすればよいと知ったのですが それはどういう理由からなのでしょうか？ 参考になるページや情報などがありましたらご教授ください。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
- ホイートストンブリッジの回路図をエディタを使って描きたいのですが…
ホイートストンブリッジの回路図をエディタを使って描こうとしているのですが、 教科書に載っているような、斜めにした状態の抵抗の図をどうしても描くことができず苦戦しております。 どなたかやり方を教えていただけないでしょうか？ 回路図エディタは水魚堂様の「BSch3V」を使っています。 もし他に適しているソフトがあればそちらも教えていただけると幸いです。
- ベストアンサー
- その他（学問・教育）
- ホイートストンブリッジ
ホイートストンブリッジに関する質問です 回路の電源スイッチを入れてから、検流計に繋がるスイッチを入れるように言われたのですが、何故でしょうか？ あと抵抗を変える時は、電源スイッチを切ってから行うのは何故でしょうか？ また上記のことはブリッジ回路以外にも言えますか？
- ベストアンサー
- 物理学
- 電圧降下と電源電圧(直流）
すみません誰か教えて頂けませんでしょうか？ 電気回路の本で勉強しているのですが、電圧降下で理解できないところがあるので、 教えて頂けませんでしょうか？ まず、抵抗が直列に接続した回路があります。抵抗Ｒ1が1Ω、抵抗Ｒ2が2Ω、抵抗Ｒ3が3Ω 電源電圧が12Ｖで電流2Ａ流した場合。 Ｒ1の端子電圧がオームの法則より2Ｖ Ｒ2が4Ｖ、Ｒ3が6Ｖになり、抵抗ごとに電圧が降下すると言うのも理解できたのですが、本には 「回路中の電圧降下を合計すると電源電圧になります。」と書いてあります。 確かに電源電圧12Ｖで計算した電圧が 2+4+6=12になるのでわかるのですが、 もし、この回路にすべて1Ωの抵抗を直列に接続したら 2+2+2=6 で 回路中の電圧降下を合計すると電源電圧になるというのが成り立たなくなるのでは ないのでしょうか？ この、回路中の電圧降下を合計すると電源電圧になるとはどのような意味か教えて頂けないでしょうか。 分かりずらい説明ですみませんが、宜しくお願いします。
- ベストアンサー
- 自然環境・エネルギー
- ホイートストンブリッジの利用
ホイートストンブリッジのような釣り合いにより電流が0になることを利用した回路は一般にブリッジと呼ばれてさまざまなセンサーに使われてることは分かったのですが どんなセンサーに利用されてるのでしょうか？ またその原理についても知りたいです 実験でテスターとホイートストンブリッジを用いた抵抗の測定ではどのような？違いがあるのでしょうか？ 測定法はホイートストンブリッジの測定が高感度の測定だと思うんですがそれはどのような結果からわかるんでしょうか？ 実験では合成抵抗の公式の確認をして、そのあとマンガニン線とニクロム線の抵抗率を求めました。
- ベストアンサー
- 物理学
- 物理のホイートストンブリッジの問題だと思います。
物理のホイートストンブリッジの問題だと思います。 問 図で、太さが一様な抵抗線ABに電池Eから電流が流れている。電池Pの起電力をE1、電池Qの起電力は未知のE2とする。スイッチSをa側に入れてACの長さをL1にしたとき、およびSをb側に入れてACの長さをL2にしたときに、検流計Gに電流が流れなかった。E2をE1、L1、L2を用いて表せ。 解答[E2=E1L2/L1] 多分、ホイートストンブリッジの問題であること、多分、抵抗の公式ρL/Sを使う事以外思いつきません。キルヒホッフとかいろいろ使ってみましたが、全く分かりません。 回答お願いします。
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
早速のアドバイスありがとうございました！ 2つの直列回路として考えるのですね。少し理解できたような気がします。具体的に数字を当てはめてみて、納得できるようにしたいと思います。ありがとうございました。