وہٹ اسٹون پل

"ہارٹ آف سائنس پیمائش ہے" ، اور پیمائش کے لئے پل سرکٹس کو ہر طرح کے الیکٹریکل اور الیکٹرانکس پیرامیٹر کی تلاش کے ل. استعمال کیا جاتا ہے۔ ہم نے الیکٹریکل اور الیکٹرانکس کی پیمائش اور آلے کے بارے میں کئی پلوں کا مطالعہ کیا ہے۔ مندرجہ ذیل ٹیبل میں مختلف پلوں کو ان کے استعمال کے ساتھ دکھایا گیا ہے۔

سیریل نمبر.	برج کا نام	پیرامیٹر کا تعین کرنا
1۔	وہیل اسٹون	ایک نامعلوم مزاحمت کی پیمائش کریں
2	اینڈرسن	کنڈلی کی خود پسندی کی پیمائش کریں
3۔	ڈی سیوٹی	Capacitance کی بہت کم قدر کی پیمائش کرنا
4	میکس ویل	ایک نامعلوم ind indanceance کی پیمائش
5	کیلن	1 اوہم سے کم بجلی کے ریزٹرز کو ناپنے کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔
6۔	وین	مزاحمت اور تعدد کے لحاظ سے اہلیت کی پیمائش
7۔	گھاس	اعلی قیمت کے نامعلوم انڈکٹر کی پیمائش

یہاں ، ہم وہائٹسٹون پل کے بارے میں بات کرنے جارہے ہیں جو نامعلوم مزاحمت کی پیمائش کے لئے استعمال کیا جاتا ہے۔ آج کل ڈیجیٹل ملٹی میٹر مزاحمت کو آسان طریقے سے ماپنے میں مدد کرتا ہے۔ لیکن اس سے زیادہ پہیے والی واٹسٹون پل کا فائدہ ملی اوہوم کی حد میں مزاحمت کی انتہائی کم اقدار کی پیمائش فراہم کرنا ہے۔

وہٹ اسٹون پل

سیموئیل ہنٹر کرسٹی نے 1833 میں وہٹسٹون پل ایجاد کیا تھا اور اس پل کو سن 1843 میں سر چارلس وہٹ اسٹون نے بہتر بنا اور مقبول کیا تھا۔ وہٹ اسٹون برج ایک پُل کی تشکیل کرنے والے چار ریزسٹنس کا باہمی ربط ہے ۔ سرکٹ میں چار مزاحمت پل کے اسلحہ کے طور پر کہا جاتا ہے. اس پل کا استعمال دو نامعلوم ریزسٹر ، ایک متغیر ریزسٹر اور ایک گیلوینومیٹر سے منسلک نامعلوم مزاحمت کی قیمت تلاش کرنے کے لئے کیا جاتا ہے۔ نامعلوم مزاحمت کی قدر معلوم کرنے کے لئے متغیر رزسٹر کو ایڈجسٹ کرکے گالوانومیٹر پر ہونے والی عیب کو صفر کردیا گیا۔ اس نقطہ کو وہٹ اسٹون پل کا توازن نقطہ کہا جاتا ہے۔

اخذ کرنا

جیسا کہ ہم اعداد و شمار میں دیکھ سکتے ہیں ، R1 اور R2 مشہور مزاحم ہیں۔ R3 متغیر مزاحم ہے اور Rx نامعلوم مزاحمت ہے۔ پل ڈی سی سورس (بیٹری) سے منسلک ہے۔

اب اگر برج متوازن حالت میں ہے تو پھر گالوینومیٹر کے ذریعہ بہتا کوئی بہاؤ نہیں ہونا چاہئے اور وہی موجودہ I1 پوری طرح سے R1 اور R2 بہائے گا۔ ایک ہی R3 اور Rx کے لئے جاتا ہے ، مطلب موجودہ بہاؤ (I2) مکمل R3 اور Rx ایک ہی رہیں گے۔ لہذا جب پل متوازن حالت میں ہے (پوائنٹ سی اور ڈی کے درمیان کوئی موجودہ بہاؤ نہیں ہے) تو نامعلوم مزاحمت کی قیمت معلوم کرنے کے لئے ذیل میں حساب کتابیں ہیں۔

V = IR (اوہم کے قانون کے مطابق) VR1 = I1 * R1… مساوات (1) VR2 = I1 * R2… مساوات (2) VR3 = I2 * R3… مساوات (3) VRx = I2 * Rx۔.. مساوات (4)

R1 اور R3 کے پار وولٹیج کا ڈراپ ایک جیسا ہے اور متوازن پل کی حالت میں R2 اور R4 پر وولٹیج کا ڈراپ بھی ایک جیسا ہے ۔

I1 * R1 = I2 * R3… مساوات (5) I1 * R2 = I2 * Rx… مساوات (6)

تقسیم مساوات (5) اور مساوات (6) پر

R1 / R2 = R3 / Rx Rx = (R2 * R3) / R1

لہذا ، یہاں سے ہمیں آر ایکس کی قیمت مل جاتی ہے جو ہماری نامعلوم مزاحمت ہے اور اسی وجہ سے وہٹ اسٹون برج نامعلوم مزاحمت کی پیمائش میں مدد کرتا ہے۔

آپریشن

عملی طور پر ، متغیر مزاحمت کو ایڈجسٹ کیا جاتا ہے یہاں تک کہ گالوانومیٹر کے ذریعہ موجودہ کی قیمت صفر ہوجائے۔ اس مقام پر ، پل کو متوازن وہٹ اسٹون پل کہا جاتا ہے ۔ گالوانومیٹر کے ذریعہ صفر موجودہ حاصل کرنا اعلی درستگی دیتا ہے ، کیونکہ متغیر مزاحمت میں معمولی تبدیلی توازن کی حالت میں خلل ڈال سکتی ہے۔

جیسا کہ اعداد و شمار میں دکھایا گیا ہے ، پل R1 ، R2 ، R3 اور Rx میں چار مزاحمت ہیں۔ جہاں R1 اور R2 نامعلوم مزاحم ہیں ، R3 متغیر مزاحمت ہے اور Rx نامعلوم مزاحمت ہے۔ اگر معروف مزاحم کاروں کا تناسب ایڈجسٹ متغیر مزاحمت اور نامعلوم مزاحمت کے تناسب کے برابر ہے تو ، اس حالت میں کوئی بہاؤ جستی کے ذریعے نہیں بہے گا۔

متوازن حالت میں ،

R1 / R2 = R3 / Rx

اب ، اس وقت ہمارے پاس R1 ، R2 اور R3 کی قدر ہے لہذا مذکورہ فارمولے سے Rx کی قدر تلاش کرنا آسان ہے۔

مندرجہ بالا حالت سے ،

Rx = R2 * R3 / R1

لہذا ، نامعلوم مزاحمت کی قدر کا حساب اس فارمولے کے ذریعہ لگایا جاتا ہے ، بشرطیکہ گالانومیٹر کے ذریعہ موجودہ صفر ہے۔

لہذا ہمیں اس نقطہ تک پوٹینومیٹر کو ایڈجسٹ کرنے کی ضرورت ہے جب سی اور ڈی میں وولٹیج برابر ہوجائے گی ، اس حالت میں نقطہ سی اور ڈی کے ذریعے موجودہ صفر ہوگا اور گالوانومیٹر پڑھنا زیرو ہوگا ، اس مخصوص پوزیشن میں وہٹ اسٹون برج کو بلایا جائے گا۔ متوازن حالت ۔ اس مکمل آپریشن کی وضاحت ذیل میں دی گئی ویڈیو میں کی گئی ہے:

مثال

آئیے ہم پہی Wheں والے پل کے تصور کو سمجھنے کے لئے ایک مثال پیش کرتے ہیں ، کیونکہ ہم پل کو متوازن بنانے کے لئے Rx (نامعلوم مزاحمت) کی مناسب قدر کا حساب لگانے کے لئے ایک متوازن پل لیتے ہیں۔ جیسا کہ ہم جانتے ہیں کہ اگر پوائنٹ C اور D میں وولٹیج ڈراپ کا فرق صفر ہے تو پل متوازن حالت میں ہے۔

سرکٹ آریگرام کے مطابق ،

پہلے بازو کے ADB کے لئے ،

Vc = {R2 / (R1 + R2)} * بمقابلہ

مذکورہ فارمولے میں اقدار ڈالنے پر ،

Vc = {80 / (40 + 80)} * 12 = 8 وولٹ

دوسرے بازو اے سی بی کے لئے ،

Vd = {R4 / (R3 + R4)} * Vs Vd = {120 / (360+ 120)} * 12 = 3 وولٹ

تو ، نقطہ C اور D کے درمیان وولٹیج کا فرق ہے:

ووٹ = وی سی - وی ڈی = 8 - 3 = 5 وولٹ

اگر سی اور ڈی کے پار وولٹیج ڈراپ کا فرق مثبت یا منفی ہے (مثبت یا منفی عدم توازن کی سمت ظاہر کرتا ہے) ، تو یہ ظاہر کرتا ہے کہ پل غیر متوازن ہے اور اسے توازن بنانے کے لئے ہمیں آر 4 کی جگہ میں مختلف مزاحمت کی قدر کی ضرورت ہے۔

سرکٹ میں توازن کے ل required مطلوبہ مزاحم R4 کی قیمت یہ ہے:

R4 = (R2 * R3) / R1 (بیلنس پل کی حالت) R4 = 80 * 360/40 R4 = 720 اوہم

لہذا ، پل کو متوازن کرنے کے لئے درکار R4 کی قیمت 720. ہے ، کیونکہ اگر پل متوازن ہے تو C اور D کے پار وولٹیج ڈراپ کا فرق صفر ہے اور اگر آپ 720 of کا مزاحم استعمال کرسکتے ہیں تو وولٹیج کا فرق صفر ہوگا۔

درخواستیں

• بنیادی طور پر نامعلوم مزاحمت کی بہت کم قیمت کی پیمائش کرنے میں استعمال ہوتا ہے جس میں ملی اوہوم کی حد ہوتی ہے۔
• اگر وہٹسٹون پل کے ساتھ کوئی ویریسٹر استعمال کریں تو ہم کچھ پیرامیٹرز کی قدر کی بھی شناخت کرسکتے ہیں جیسے کیپسیٹینس ، انڈکٹنسی اور مائبادہ۔
• آپریشنل یمپلیفائر کے ساتھ وہٹسٹون پل کا استعمال کرکے یہ مختلف پیرامیٹرز جیسے درجہ حرارت ، تناؤ ، روشنی وغیرہ کی پیمائش میں مدد کرتا ہے۔