Cos'è ponte di wheatstone?

Ponte di Wheatstone

Il Ponte di Wheatstone è un circuito elettrico utilizzato per misurare una resistenza sconosciuta. Si basa sul principio di null balance, ovvero bilanciare i rami del ponte in modo che la corrente tra due punti sia zero.

Schema di funzionamento:

Il ponte è composto da:

• Quattro resistenze: una resistenza sconosciuta (<asciimath>R_x</asciimath>), una resistenza variabile (<asciimath>R_v</asciimath>) e due resistenze fisse (<asciimath>R_1</asciimath> e <asciimath>R_2</asciimath>).
• Una sorgente di tensione (V).
• Un galvanometro (G), che indica la corrente tra due nodi del ponte.

Il circuito è configurato in modo che la tensione sia applicata ai due estremi del ponte, e il galvanometro sia collegato tra i due nodi centrali. Variando la resistenza variabile <asciimath>R_v</asciimath>, si cerca il punto di equilibrio, ovvero quando la corrente attraverso il galvanometro è zero.

Principio di equilibrio:

Quando il ponte è bilanciato, la tensione ai due nodi a cui è collegato il galvanometro è uguale. Questo implica che il rapporto tra le resistenze di un ramo è uguale al rapporto tra le resistenze dell'altro ramo:

<asciimath>\frac{R_1}{R_2} = \frac{R_x}{R_v}</asciimath>

Da questa equazione, si può ricavare il valore della resistenza sconosciuta:

<asciimath>R_x = R_v \cdot \frac{R_1}{R_2}</asciimath>

Componenti principali e loro funzione:

• <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Resistenza%20Sconosciuta">Resistenza Sconosciuta</a> (<asciimath>R_x</asciimath>): La resistenza il cui valore deve essere determinato.

• <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Resistenza%20Variabile">Resistenza Variabile</a> (<asciimath>R_v</asciimath>): Una resistenza che può essere regolata per bilanciare il ponte. Spesso è un potenziometro di precisione.

• <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Resistenze%20Fisse">Resistenze Fisse</a> (<asciimath>R_1</asciimath> e <asciimath>R_2</asciimath>): Resistenze di valore noto utilizzate per stabilire il rapporto nel ponte.

• <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Galvanometro">Galvanometro</a> (G): Un dispositivo sensibile alla corrente utilizzato per indicare quando il ponte è bilanciato (corrente = 0). Un multimetro in modalità amperometro può essere utilizzato al suo posto, scegliendo una scala appropriata.

• <a href="https://it.wikiwhat.page/kavramlar/Sorgente%20di%20Tensione">Sorgente di Tensione</a> (V): Fornisce l'energia necessaria per il funzionamento del circuito. La tensione deve essere stabile per ottenere misurazioni precise.

Vantaggi:

• Alta precisione, specialmente quando usato in configurazioni a quattro terminali (Kelvin bridge).
• Facilità d'uso.

Svantaggi:

• Richiede un operatore per trovare il punto di equilibrio.
• La precisione dipende dalla precisione delle resistenze note.

Applicazioni:

• Misurazione di resistenze elettriche.
• Utilizzato in sensori, come sensori di temperatura (termistori) e sensori di sforzo (estensimetri).
• Taratura di strumenti di misura.