Wheatstone Köprüsü

ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Wheatstone Köprüsü
Deney 2: Wheatstone Köprüsü
Deneyin Amacı:
Bir devrede bilinmeyen direnç değerinin bulunması.
A.ÖNBİLGİ
Ohm Yasası: Bir iletkenden geçen elektrik akımının şiddeti, iletkenin uçları arasındaki potansiyel
farkı ile orantılıdır. Gerilimin akımın şiddetine oranına direnç denir. Birimi ohm (Ω)’ ve aşağıdaki
formül ile bulunur;
𝑉 = 𝐼. 𝑅
Bir iletkenin direnci karakteristik bir sabittir. İletkenin direnci T sıcaklığına bağlıdır. Dolayısıyla Ohm
Yasası sabit sıcaklık için geçerlidir. Zamanla sıcaklığı değişmeyen devre elemanları ohmic, değişen
devre elemanları ise nonohmic’tir.
Özgül Direnç: Bir telin direnci, telin uzunluğu ile doğru ve telin kesiti ile ters orantılıdır. Telin
yapıldığı malzemeye bağlı olan orantı katsayısına özgül direnç denir ve birimi Ωm ve formülü
aşağıdaki gibidir;
𝑅 = 𝜌𝑙/𝐴
Wheatstone
Köprüsü:
Elektriksel dirençleri karşılaştırmaya
ya
da
ölçmeye
yarayan elektrik devresidir. Dört direncin kare oluşturacak biçimde birbirine bağlanmasından oluşur.
Orta büyüklükteki dirençlerin tam doğru ölçülebilmesi için kullanılabilecek en uygun yöntem
“Wheatstone Köprüsü” yöntemidir. Aşağıdaki şekildeki bağlantı ile gösterilebilir;
Şekil 2.1 Wheatstone Köprüsü
Wheatstone köprüsü ile direnç ölçümü yapılırken kirchoff akım kanunları kullanılır ve belirli
orantılar bu şekilde çıkarılır. Wheatstone köprüsünde yukarıdaki şekilde voltmetre 0 değerini
gösterecektir ve R1 ile R3 dirençleri üzerine düşen gerilim değerleri aynı olacaktır.
Sayfa - 1 -
Toplam Sayfa -4 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Wheatstone Köprüsü
Yukarıdaki denklemler neticesinde ;
olarak bir orantı bulunur.
Aynı şekilde diğer R2 ve R4 dirençleri üstüne düşen gerilim değerleri de aynı olacaktır.
Yukarıdaki denklemler neticesinde ;
olarak bir orantı bulunur.
Eğer voltaj değeri 0 ise bu durumda arada bir akım geçişi yok yani kollardaki akım değerleri de eşit
olduğu anlamına gelir.
En son olarak da;
dirençler arasında orantı kurulur.
Bu deney kapsamında voltmetre ve galvanometre kullanarak wheatstone köprüsü yardımıyla
direnç ölçümü yapacağız.
Yukarıda voltmetre bağlantısı olan yere galvanometre bağlarsak bu durumda galvanometre 0
noktasında olduğu bölgede yani sapmadığı yerde o noktada gerilim olmadığı anlamını yani gerilim
farkının olmadığını anlayabiliriz.
Sayfa - 2 -
Toplam Sayfa -4 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Wheatstone Köprüsü
B.DENEY ÖNCESİ ÇALIŞMASI
Şekil 2.1’deki devre için VDC=5 Volt ve R1=R3=10kOhm olarak alınız. Aşağıdaki tabloyu R2 yerine
potansiyometre kullanarak voltmetre sıfır olduğu anda Multisim programından yararlanarak
doldurunuz.
Not: Multimetre tam olarak sıfır değerini göstermeyebilir, 2-10 mV değerlerini gördüğünüzde
potansiyometre değerini not edebilirsiniz.
R4
4.7kOhm
10kOhm
22kOhm
R2(pot)
I1
I2
VAB
VAD
Tablo 2.1
Sayfa - 3 -
Toplam Sayfa -4 -
ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ
Elektrik ve Elektronik Ölçmeler Laboratuvarı
Deney Adı: Wheatstone Köprüsü
C.DENEY ÇALIŞMASI
1. Şekil 2.1’deki devre için B ve D noktaları arasında voltmetre kullanınız. Tabloda değişen R4
değerlerine karşılık R2 yerine potansiyometre bağlayıp ölçerek voltmetrenin sıfır değerini gösterdiği
anda tabloyu doldurunuz. (VDC=5 Volt, R1=R3=10kOhm direnç, R2=22kOhm potansiyometre)
Not: Lütfen potansiyometreyi devreden sökerek multimetre ile direnç kademesinde ölçünüz.
R4
4.7kOhm
10kOhm
22kOhm
R2(pot)
I1
I2
VAB
VAD
Tablo 2.2
2. Deney öncesi çalışmanızda benzetim programından ölçtüğünüz potansiyometre değeri ile deney
çalışmasında ölçtüğünüz potansiyometre değerini aşağıdaki tabloya not ediniz. Eğer aralarında
farklılık varsa, nedenlerini yazınız.
R2(pot)(Deney Öncesi)
R2(pot)(Deney Çalışması)
Tablo 2.3
Sayfa - 4 -
Toplam Sayfa -4 -