נושא :שיטת מדידת התנגדות נמוכה באמצעות גשר קלווין כפול (KELVINS DOUBLE BRIDGE)

בס"ד‏ ‏יום ראשון 13 פברואר 2022

מה מטרתו של גשר קלווין כפול ?

זהו מד התנגדות המיועד למדידת התנגדות הנמוכה מ 1 אום פעולתו דומה לפעולתו של גשר וינסטון והוא הותאם על מנת למדוד התנגדויות נמוכות הודות למבנה שלו שבו נדון בהמשך

צורת העבודה של הגשר

כמו שאנחנו יכולים לראות קיימים לנו 2 ענפי מדידה האחד עם התנגדות P והשני עם התנגדות Q והשני עם התנגדות p וq כמו כן ההתנגדות R נדרשת ואילו התנגדות S הינה התנגדות ידועה לצורכי המדידה ההתנגדות r הינה התנגדות המוליך והמגע בין ההתנגדות הלא ידועה R למעגל המדידה.

גלוונומטר ( אשר הוסבר בהרחבה במאמר קודם) נמצא בין נקודה b לנקודה d וכאשר הגשר יגיע לאיזון המדידה תתאפס ולא יהיה זרם בין b ל d .

וכאשר הגשר באיזון הפוטנציאל שווה לאפס וגם יחסי ההתנגדויות בין P/Q = p/q ועכשיו נבצע קצת מתמטיקה על מנת להוכיח כי ההתנגדות המגעים לא באה ליידי חשבון בהתנגדות הכללית

נציב את משוואה 3 ב 2 ונקבל

נציב את 6 ב 5

נציב את 7 ו 4 במשוואה מספר 1

לאחר צמצום נקבל

מההגדרה איזון הגשר Q/P = q/p לכן

(מסתבר שהאתר הזה עושה פלאים https://math.tools/equation/image למשואות)

מתוצאת החישוב המתמטי נוכל לראות כי ערך התנגדות המגעים והתנגדות מוליכי החיבור r מצטמצמים ובכך לא בא ליידי ביטוי בתוצאה הכללית ועל כן התוצאה מדויקת יותר.

1. הגשר יעיל למדידות של ערכים נמוכים מ 1 אום ועד ל 0.1 מיקרו אום.
2. המוליכים המחברים בנקודה a,d,b הינם עבים יותר בשל הזרם המשמעותי הזורם בתהליך המדידה.
3. במהלך המדידה עלול להיווצר כוח אלקטרומניע שעלול לגרום להפרעות המדידה ועל מנת לבטל את התופעה נדרש להפוך את קוטביות הסוללה ולבצע ממוצע בין שני המדידות.

בהצלחה