РАДИО ВСЕМ, №13, 1929 год. МОСТИК УИТСТОНА

"Радио Всем", №13, июль, 1929 год, стр. 377-378

ЯЧЕЙКА ОДР ЗА УЧЕБОЙ


МОСТИК УИТСТОНА
(Практическая работа ячейки ОДР к 6 и 7 занятиям)

Детали мостика

Конструкция мостика весьма проста. Для его изготовления из подходящего дерева выпиливают панель размерами 100 × 400 мм. (рис. 1). На панели, при помощи шурупов, укрепляется чертежная линейка с делениями или с приклеенной на ней шкалой, разделенной на миллиметры. Примерно посредине вдоль шкалы натягивается струна из никелиновой проволоки диаметром в 0,2 мм.

Рис. 1

Проволока укрепляется поджиманнем ее под клеммы, которые будут служить также для ее включения в цепь. На панели устанавливаются еще четыре пары клемм и замыкатель тока; последний крайне необходим, и пренебрегать им ни в каком случае не следует.

Рис. 2

Замыкатель тока делается из двух латунных полосок «а» и «в», выгнутых по рис. 2, которые привинчиваются прямо к панели мостика. Шурупы, крепящие полоски служат также для включения замыкателя в цепь.

Конструкция движка.

Скользящий по струне контакт удобней всего выполнить в форме движка, конструкция которого приведена на рис. 3. Движок представляет собой кусок дерева (желательно, например, дуба) прямоугольного сечения; в нижней его части вырезаны пазы, ширина которых равна ширине чертежной линейки. С одной стороны его делается вырез; с этой стороны привинчивается латунная полоска. На движке, для его включения в цепь, устанавливается клемма, которая мягким куском шнура соединяется с соответствующим местом мостика. Длина шнура должна быть такова, чтобы ползунок мог свободно передвигаться вдоль всей струны.

Рис. 3

Все соединения производятся под панелью, согласно схеме мостика, приведенной на рис. 4. Движок устанавливается на линейке, и мостик готов. Скользящий контакт одевается своими пазами на линейку так, чтобы он с легким трением ходил по линейке. При этом латунная полоска, укрепленная на движке, должна по всей шкале плотно касаться струны.

В качестве измерительного прибора применяется мультипликатор, а в качестве известного сопротивления (Rэт) — декадный магазин сопротивлений.

Метод измерений

Для измерения величины того или иного сопротивления поступают следующим образом. К клеммам «Б» приключают источник тока — один или два элемента, (1,5—3 вольта), к клеммам «Г» присоединяется мультипликатор (стрелка должна быть установлена на 0), к клеммам Rэт присоединяется наш декадный магазин, включенный реостатом, измеряемое сопротивление присоединяется к клеммам «Rx». Соединив все указанным образом, приступают к самым измерениям. Для этого включают на декадном реостате сопротивление, которое было бы порядка сопротивления измеряемого, т. е. если измеряемое сопротивление по нашим расчетам порядка одного ома или десятой его доли, то включается один ом, если порядка сотни — то включают сто ом, и т. п. Вообще же говоря, с помощью мостика и декадного магазина мы можем с удовлетворительной точностью измерять оопротивления в пределах от 0,1 до 10000 ом.

Рис. 4

Нажав замыкатель и обратив свое внимание на мультипликатор, мы увидим, что его стрелка отклонилась в ту или иную сторону от нуля. Изменяя положение нашего движка передвижением его вдоль струны и нажимая замыкатель, мы заметим, что положение стрелки также меняется. Как известно, наша задача заключается в том, чтобы подобрать сопротивления плеч так, чтобы произведения на-крест лежащих сопротивлений были равны. При этом условии разность потенциалов на зажимах мультипликатора будет равна нулю, а следовательно, ввиду отсутствия в нем тока, стрелка мультипликатора будет стоять на нуле. Если такое положение достигнуто (мультипликатор не шевелится при замыкании тока), то узнать величину измеряемого сопротивления не представляет никакого труда, нужно только сопротивление реостата помножить на отношение длины левого плеча струны к длине правого ее плеча, длина плечь определяется по делениям линейки; полученное произведение и будет искомой величиной известного сопротивления. Например, сопротивление реостата равно 420 омам, контактная полоска на 10-м делении (т.-е. на 10 сантиметров от начала струны) — значит плечи 10 и 30 ом, а отношение плечь ⅓, множим сопротивление реостата на эту дробь: 420 × ⅓ = 140 ом.

Итак, измеряемое сопротивление равно 140 омам.

Для более быстрой установки стрелки на нуль мы рекомендуем следующий практический способ: передвигая в ту или иную сторону движок, замечают то направление, при перемещении в котором стрелка будет приближаться к нулю, а не удаляться от него. После этого продолжают продвигать движок до тех пор, пока стрелка не дойдет до нуля и, окончательно установив ее на нуль, вычисляют сопротивление. При этом нужно так подбирать величину известного сопротивления Rэт, чтобы движок был расположен близко к середине, т.-е. Rэт должно быть близко к Rx.

Для производства измерений с описанным мостиком не требуется иметь никаких специальных навыков. Работать с ним научится каждый любитель и после получасовой тренировки будет производить измерения сопротивлений совершенно свободно. Вместо шкалы, разделенной на миллиметры, очень удобно сразу нанести на шкалу деления, указывающие, во сколько раз левая часть струны меньше или больше правой, тогда в середине шкалы будет деление с цифрой 1; слева от этого деления будут деления с числами меньше единицы, а справа — с числами больше единицы.