الشرح الهندسي والنموذج الرياضي للدائرة
تُعد قنطرة ويتستون حجر الأساس في دوائر خلايا الوزن (Strain Gauges) وحساسات الحرارة البلاتينية؛ فعند تحقق شرط الاتزان (R1/R2 = R3/Rx) يتساوى جهد النقطتين الوسطيتين تماماً ويقرأ الفولتميتر التفاضلي 0.00V مهما تغير جهد المصدر، بينما يولد أي تغير طفيف في مقاومة الحساس Rx فرق جهد موجب أو سالب عالي الحساسية.
خطوات التجربة العملية التفاعلية
- تأكد أنه عند ضبط المقاومة المتغيرة على المنتصف (50% = 500Ω) يقرأ فولتميتر القنطرة الأوسط 0.00V تماماً.
- اختر حساس المقاومة (POT1) وحرّك شريط النسبة في لوحة الخصائص لمحاكاة تغير الحرارة أو الضغط الميكانيكي.
- راقب انحراف الجهد التفاضلي بالموجب والسالب بدقة حول نقطة الصفر.
أسئلة هندسية متكررة
ما هي المعادلة الأساسية لتجربة محاكاة قنطرة ويتستون لقياس المقاومات والحساسات الدقيقة؟
V_bridge = Vs × [ Rx / (R3 + Rx) − R2 / (R1 + R2) ] — تُعد قنطرة ويتستون حجر الأساس في دوائر خلايا الوزن (Strain Gauges) وحساسات الحرارة البلاتينية؛ فعند تحقق شرط الاتزان (R1/R2 = R3/Rx) يتساوى جهد النقطتين الوسطيتين تماماً ويقرأ الفولتميتر التفاضلي 0.00V مهما تغير جهد المصدر، بينما يولد أي تغير طفيف في مقاومة الحساس Rx فرق جهد موجب أو سالب عالي الحساسية.
هل يمكنني تعديل قيم العناصر وإضافة أسلاك جديدة في هذه الدائرة؟
نعم! الدائرة أعلاه حية بالكامل؛ اضغط على أي عنصر لتغيير قيمته أو اسحب أسلاكاً وعناصر جديدة من اللوحة الجانبية وشارك تعديلك برابط مباشر.