O que é uma ponte Carey Foster e seu funcionamento

O que é uma ponte Carey Foster e seu funcionamento

Em circuitos eletrônicos, um circuito de ponte desempenha um papel fundamental nos cálculos de laboratório para implementar várias aplicações eletrônicas. Com base no projeto e construção do circuito de ponte, existem diferentes tipos de circuitos de ponte como Wheatstone, Maxwell , Kelvin, Wein, Carey Foster Bridge, etc. Para calcular os valores de resistência Carey Foster Bridge é usado, inventado por Carey Foster no ano de 1872. Este artigo fornece uma análise detalhada da Carey Foster Bridge, princípio do circuito e seu funcionamento.

O que é a ponte Carey Foster?

O circuito de ponte que pode calcular resistências médias ou pode comparar e medir os dois grandes / iguais resistência valores com pequenas variações é conhecido como ponte de foster Carey. É a forma modificada do circuito da ponte de Wheatstone. Também é conhecido como o método de pequenas resistências.


Princípio da ponte Carey Foster

O princípio da ponte de adoção de Carey é simples e semelhante ao princípio de funcionamento da ponte de Wheatstone. Ele funciona com o princípio de detecção de nulos. Isso significa que as relações das resistências serão iguais e o galvanômetro registra zero onde não há fluxo de corrente.



Como sabemos, o circuito da ponte é equilibrado quando não há fluxo de corrente através do galvanômetro . Em uma condição desequilibrada, a corrente flui através do galvanômetro e a leitura é registrada observando a deflexão.

O Diagrama de circuito da ponte Carey Foster é mostrado abaixo. Existem duas unidades no circuito

  • Unidade de Ponte
  • Unidade de Teste
Circuito de ponte de Carey Foster

Circuito de ponte de Carey Foster

A unidade de teste contém o fonte de energia , galvanômetro e resistências variáveis ​​que devem ser medidas. A alimentação DC é aplicada para eliminar os problemas de descarga da bateria relacionados ao tempo. Portanto, não mostra nenhum impacto na saída.


Pela figura, o circuito da ponte é construído com resistências P, Q, R e S. P e Q são as resistências conhecidas usadas para comparação. R e S são resistências desconhecidas a serem medidas. O fio deslizante com comprimento L é colocado entre as resistências R e S, conforme mostrado na figura. Para equalizar / equivaler as relações de resistências P / Q e R / S, os valores de P e Q podem ser ajustados. Deslize o contato do fio deslizante para equivalente a relação de resistência.

Considere I1 como a distância do lado esquerdo onde a ponte está equilibrada. Troque as resistências R e S enquanto a ponte se equilibra deslizando o contato com uma distância de I2.

A chave é usada para trocar as resistências R e S durante o teste. O galvanômetro registra zero quando a ponte está equilibrada. A primeira equação de equilíbrio de ponte é,

P / Q = (R + I1r) / [(S + (L + I1) r]

Onde r = resistência / comprimento da unidade do fio deslizante.

Agora troque as resistências R e S. Então a equação balanceada para o circuito de ponte é dada como,

P / Q = (S + I2r) / [(R + (L-I2)]

Para a primeira equação de equilíbrio, obtemos,

P / Q + 1 = [(R + I1r + S + (L-I1) r] / [S + (L-I1) r] …… Eq (1)

P / Q = (R + S + I1r) / (S + (L-I1) r)

Obtemos uma segunda equação de equilíbrio de ponte como

P / Q + 1 = [(S + I2r + R + (L-I1) r] / [R + (L-I2) r] ... .. Eq (2)

P / Q +1 = (S + R + Ir) / (R + (L-I2) r)

Das equações acima (1) e (2)

S + (L-I1) r = R + (L-I1) r

S-R = (I1-I2)

Na condição de equilíbrio da ponte, a diferença entre as resistências S e R é igual à diferença de distância entre os comprimentos l1 e l2 do fio deslizante.

Portanto, este tipo de circuito de ponte também é chamado de circuito de ponte de fio deslizante Carey foster.

Na prática, quando a ponte está desequilibrada, o galvanômetro é conectado em paralelo com a baixa resistência, o que evita a queima do circuito. A ponte foster Carey é sensível onde a medição deve ser feita no ponto nulo. e as resistências conhecidas e desconhecidas são comparáveis.

Calibração do fio deslizante

Para obter a calibração do fio deslizante, coloque as resistências R ou S em paralelo com as resistências conhecidas do fio deslizante, conforme mostrado na figura.

Para calibração do fio deslizante, considere S como a resistência conhecida

S 'é o valor da resistência quando conectado em paralelo.

S-R = (I1-I2) r

S’-R = (I’1-I’2) r

(S-R) / (I1-I2) = (S’-R) / (I’1-I’2)

Para obter o valor de R para resolver a equação acima,

R = [S (I’1-i’2) - S (I1-I2)] / [(I’1-I’2-I1 + I2)]… .. Eq (3)

Usando a ponte foster Carey, os valores das resistências R e S podem ser comparados e medidos diretamente em relação ao comprimento. As resistências P, Q e contato deslizante são eliminadas.

Erros ao construir o circuito da ponte Carey e calibrar o fio deslizante

A resistência constante é excessiva quando as bordas dos fios conectados, tiras de cobre e pontas de resistência não estão limpas.

A conexão apertada de resistências fracionárias pode desenvolver contato de resistência adversa quando a corrente flui através do fio deslizante por um período mais longo, então o fio pode ficar aquecido e danificado.

Ao deslizar o comprimento do fio, ele pode ser não uniforme e a dimensão da seção transversal do fio pode ser modificada.

Vantagens

O vantagens da ponte Carey Foster estamos

  • A complexidade do circuito da ponte é reduzida porque não há necessidade de equipamentos adicionais, exceto o fio deslizante e as resistências.
  • Ele pode ser utilizado como a ponte do medidor onde o comprimento do fio deslizante pode ser aumentado conectando resistências em série. Conseqüentemente, a precisão do circuito de ponte é aumentada.
  • A construção é simples e fácil de projetar
  • Os componentes usados ​​no circuito não são complexos

Aplicações da ponte Carey Foster

As aplicações da ponte adotiva Carey são as seguintes

  • É usado para calcular os valores das resistências médias
  • É usado para comparar os valores aproximados de resistências iguais
  • É usado para medir o valor da resistência específica do fio deslizante. > Usado em circuitos detectores de luz.
  • Usado para medir a intensidade da luz, pressão ou tensão. Uma vez que é uma forma modificada da ponte de Wheatstone

Portanto, isso é tudo sobre uma visão geral da ponte Carey Foster definição de circuito, princípio, circuito, vantagens, aplicações e calibração de fio deslizante. Aqui está uma pergunta para você “Quais são as desvantagens da ponte de foster Carey? “