หน่วยที่ 4 วงจรบริดจ์

หนว่ ยท่ี 4วงจรบรดิ จ์

จุดประสงค์เชิงพฤติกรรมนกั เรียนสามารถ........... 1. คํานวณหาค่าแรงดันไฟฟ้าในวงจรบริดจ์ได้ 2. คํานวณหาคา่ กระแสไฟฟ้าในวงจรบริดจไ์ ด้ 3. คาํ นวณหาคา่ ความต้านทานในวงจรบริดจ์ได้

เนอื้ หาสาระ1. วงจรบริดจส์ มดุล2. วงจรบริดจไ์ ม่สมดุล

วงจรบริดจ์ วที สโตนบริดจ์ (Wheatstone Bridge) เปน็ วงจรบริดจ์ทน่ี ิยมใชก้ ันมากในวงจรไฟฟ้ากระแสตรง ซ่ึงใช้สําหรับคํานวณหาความตา้ นทานทีไ่ มท่ ราบค่า วงจรวที สโตนบริดจ์ ประกอบด้วย ตวั ต้านทาน 4 ตัวตอ่ กัน โดยมีกลั ป์วานอมิเตอร์ เพื่อตรวจว่า มีกระแสไหลผา่ นสาย BD หรือไม่

วงจรบริดจส์ มดุล คอื การจัดวงจรบรดิ จ์ โดยใหค้ วามตา้ นทาน ทง้ั 4 ตวัมอี ัตราสว่ นเหมาะสม ทําได้โดยการปรับคา่ ความตา้ นทาน R3เพ่ือไมใ่ ห้กระแสไฟฟา้ ไหลผ่าน จดุ BD ซ่งึ หมายถงึ เขม็ ของ Gชท้ี ่เี ลข 0

R3 B R4I2 GI1 R1 D R2

การทเี่ ขม็ ของกลั ปว์ านอมเิ ตอร์ ช้ที เ่ี ลข 0 แสดงวา่ ไม่มีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านกัลป์วานอมเิ ตอร์ VR2 = VR4 ……………………. ดงั นน้ั VR1 = VR3 ……………………. เมื่อ VR1 = I1R1 , VR2 = I1R2 , VR3 = I2R3 , VR4 = I2R2แทนคา่ I1R2 = I2R4 …………………….  I1R1 = I1R3 ……………………. 

นาํ    I1R2 = I2R4 I1R1 I1R3จะได้ R1 R3 R2 = R4ถ้ากําหนดให้ R4 เป็นตวั ตา้ นทานที่ไม่ทราบค่า และทาํ การปรับคา่ R3 เพื่อให้วงจรอยใู่ นสภาวะสมดุล R2 x R3 R4 = R1

วงจรบรดิ จไ์ มส่ มดลุ คอื วงจรทม่ี กี ระแสไฟฟา้ จาํ นวนหนงึ่ ไหลผา่ นกลั ป์วาป์นอมิเตอร์ เพราะอตั ราสว่ นของ R1/R2 ไม่เท่ากับ R3/R4 แรงดันทต่ี กครอ่ ม R1 ไม่เทา่ กับแรงดันตกคร่อม R2 หรอืแรงดนั ทต่ี กครอ่ ม R3 ไมเ่ ทา่ กบั แรงดันตกครอ่ ม R4 จงึ เกดิความต่างศกั ยท์ ป่ี ลายทง้ั 2 ข้างของกัลป์วานอมิเตอร์ ทําใหม้ ีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน สง่ ผลใหเ้ ขม็ เบย่ี งเบนไปมา

ตวั อย่างที่ 1จงหาค่าความต้านทาน R4 จากวงจรบริดจ์ท่อี ยู่ในภาวะสมดลุ B R3 = 5 R4 I2 G I1 R1 = 10 D R2 = 20



ตัวอย่างท่ี 2จากวงจรบริดจ์ ดังรปู ก) วงจรบรดิ จ์นี้ สมดลุ หรือไม่ เมือ่ R4 = 150 ข) ถา้ ไม่สมดุล จะต้องใช้ R4 ค่าเท่าไร จงึ จะสมดุลR1 = 100 R3 = 50EGR2 = 200 R4 = 150





แบบฝกึ หดั1. จากวงจรบรดิ จ์ ดงั รูป จงหาค่า R1 เม่อื อยใู่ นภาวะสมดุลE = 12V R1 = ? R3 = 6 R4 = 36 G R2 = 12

2. จากวงจรบริดจ์ ดังรูป จงหาคา่ R4 เม่ืออยใู่ นภาวะสมดลุ BR3 = 30 R4 = 10I2 GI1R1 = 10 D R2 = ?

3. จงหาคา่ กระแสไฟฟ้าท่ไี หลผ่านตัวตา้ นทานทกุ ตวั BR3 = 20 R4 = 5I2 GI1R1 = 40 D R2 = 10

4. จากวงจรบรดิ จ์ ดงั รูปก) จงหาคา่ ความต้านทาน R4ข) กระแสไฟฟ้าทไ่ี หลผ่านตวั ตา้ นทานทุกตัว BR3 = 20 R4 = 5I2 GI1R1 = 40 D R2 = 10