ホイートストンブリッジの解き方についての質問
- ホイートストンブリッジの解き方を忘れてしまい、自分なりに考えた結果が違っているため、どこが間違っているのかがわかりません。
- ホイートストンブリッジの抵抗器に挟まれた部分に流れる電流が0のとき、並列接続とみなせることから、その並列接続が成り立つための十分条件を立式し、抵抗値を求めようとしています。
- 質問にはホイートストンブリッジの画像が2枚添付されており、違いを教えていただけると助かります。
- ベストアンサー
ホイートストンブリッジ
ホイートストンブリッジについてですが、解き方を忘れてしまったので、自分なりに考えてみたのですが、答えが違っていて、しかしどうしても自分の間違いがわかりません。 大体は抵抗器に挟まれた部分に流れる電流が0の時、並列接続とみなせて、抵抗器の合成からその並列接続が成り立つための十分条件を立式して4つのうちの1つの抵抗値を出したって感じです。画像が2枚ですのでドライブに載せさせていただきました。ぜひここが違うよと教えてくだされば幸いですm(_ _"m) https://drive.google.com/drive/folders/1xGi2Y4G_xWZzGue5dCLe8bPNnmgzJvra?usp=sharing
- okaka28222525
- お礼率26% (11/41)
- 物理学
- 回答数4
- ありがとう数5
- みんなの回答 （4）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
ホイートストンブリッジは、抵抗器を使って未知の抵抗値を測定する回路です。回路を解くためには、次の条件が必要です。 回路全体の抵抗値がゼロであると仮定します。 A-B線とC-D線の間の電位差がゼロであると仮定します。 これらの条件が成り立つ場合、R1R2 = R3R4 が成立します。 あなたが提供した回路において、R1 = 5Ω、R2 = 10Ω、R3 = 15Ω、R4 = 20Ωであるため、R1R2 = R3R4 は成立しません。そのため、回路全体の抵抗値がゼロであるという仮定が成り立たないため、ホイートストンブリッジ回路として機能しません。 また、並列接続については、並列になる2つの抵抗器の両方に電圧がかかっている場合、並列接続にはなりません。そのため、R2とR3の間には並列接続が成り立ちません。 この回路の場合、R2とR3の間に並列接続が成り立たないため、R2とR3を直列に考え、R1とR4を並列に考えることができます。この場合、合成抵抗値は次のようになります。 (R2+R3) + (R1//R4) = (10Ω+15Ω) + (1/(1/5Ω+1/20Ω)) = 25Ω + 4Ω = 29Ω したがって、この回路の合成抵抗値は29Ωとなります。
その他の回答 (3)
- 4810noja
- ベストアンサー率45% (258/567)
そうそう、ホイートストンブリッジでいえば、 AB×CD=AC×BD です。
- ohkawa3
- ベストアンサー率59% (1344/2264)
(1) I1の値は、C点に流れ込む電流の和がゼロであることから、2mA (2) AD間の電位差は、2mA×2kΩ＋3mA×1kΩ＝7V (3) 回路の対称性からCD間の抵抗に流れる電流と等しく3mA (4) 1kΩ：2kΩ＝2kΩ：x kΩを解いて、x＝4kΩ ホイートストンブリッジに関する設問は(4)だけのようです。
- 4810noja
- ベストアンサー率45% (258/567)
A-B-Dにつながる抵抗値が1対2になっているから、 A-C-Dにつながる抵抗も同じ比率になれば、B-C間の電圧は同じになるのでは？ したがってC-D間は4kΩ。
関連するQ&A
- 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
- 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？
- ベストアンサー
- 物理学
- 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について
学校で、レポートをださなければいけないのですが。 ホイートストンブリッジの利用法というのは。抵抗やインピーダンスの測定以外に 利用方法はあるのでしょうか？ ちょっとGoogleで調べてみたところ、ストレインゲージという歪を計測する方法には使われているようなのですが。それ以外あまり見当たりません。 ほかの利用方法を教えていただきたいです。 よろしくお願いします。
- 締切済み
- 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
- 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
- 抵抗について。
ホイートストンブリッジで抵抗値の測定をしました。その計った抵抗のカラーコードが第１色帯から 青・灰・緑・金 でした。という事はその抵抗の値は68×10＾5(=6.8MΩ) 誤差±5％ってことですよね…。でも、ホイートストンブリッジで計ったところ7.4MΩでした。ホイートストンブリッジは中位抵抗を測るもので、MΩなんてのは中位抵抗に入らないからホイートストンブリッジで計ると誤差が大きくなると先生から聞きました。けどホイートストンブリッジで計る前にテスターで抵抗値を計ったところホイートストンブリッジと同じような値が出ました。これはどうしてでしょうか…?? テスターの零位調整はしました。カラーコードの読み間違えと言われたらお終いですがあれはどう見ても青でした…。 また違う値、違う抵抗についても同じような事が起こりました。その抵抗もMΩという大きな値でした。テスターでこのような差が出た理由が分かりません(>_<)教えてください!!
- 締切済み
- 物理学
- 不平衡のブリッジ回路
工業高校の一番初めの方にならう基本的なことなのですが、不平衡の場合のブリッジ回路の合成抵抗について教えてください。 １Ω、３Ωが直列 ２Ω、４Ωが直列 で１Ω、３Ωの間、２Ω、４Ωの間からブリッジに５Ωがつながっている回路について、この合成抵抗の求め方と５Ωに流れる電流の求め方について、その考え方を教えてください
- ベストアンサー
- 物理学
お礼
値が少し異なるようですが、内容的にはよく伝わりました。ありがとうございました！