- Home
- Standard 12
- Physics
વ્હીસ્ટન બ્રિજ એટલે શું ? તેનો સિદ્ધાંત સમજાવો.
Solution
વ્હીટસ્ટોન નામના વૈજ્ઞાનિક આપેલ વિદ્યુત પરિપથનો આકાર પુલ જેવો હોવાથી તેને વ્હીટસ્ટોન બ્રિજ કહે છે.
આ પરિપથમાં ચતુષ્કોણની ચારેય ભૂજામાં અવરોધો $R _{1}, R _{2}, R _{3}$ અને $R _{4}$ જોડેલાં હોય છે.
તેના એક વીકર્ણના છેડે આવેલા બે શિરોબિંદુઓ $A$ અને $C$ સાથે કોષ (બેટરી) અને વીજકળ જોડવામાં આવે છે. જેને બેટરી આર્મ કહે છે.
તેના બીજા વિકર્ણના છેડે આવેલા બે શિરોબિંદુઓ $B$ અને $D$ સાથે ગેલ્વેનોમીટર જોડવામાં આવે છે જેને ગેલ્વેનોમીટર ભૂજ કહે છે.
બેટરીનો આંતરિક અવરોધ શૂન્ય છે. (એટલે કે આદર્શ બેટરી છે.) અને $A$ અને $C$ સાથે બેટરી જોડવામાં આવે છે અને $R$ $_{1}$, $R _{2}, R _{3}$ અને $R _{4}$ માં વહેતા પ્રવાહો અનુક્રમે $I _{1}, I _{2}, I _{3}, I _{4}$ છે.
અહીં, જોડેલાં ચાર અવરોધો પૈકી ત્રણ અવરોધો જ્ઞાત હોય અને એક અજ્ઞાત હોય છે.
જ્ઞાત અવરોધોના મૂલ્ય એવી રીતે પસંદ કરવામાં આવે છે કે જેથી ગેલ્વેનોમીટર શૂન્ય આવર્તન દર્શાવે. બ્રિજની આવી સ્થિતિને સમતુલિત સ્થિતિ $(null\,point)$ કહે છે.
બ્રિજની સમતુલિત સ્થિતિમાં $I _{1}= I _{3}$ અને $I _{2}= I _{4}$ સંબંધ મળે છે.
$ADBA$ અને $CBDC$ બંધગાળાઓને કિર્ચોફ્નો બીજો નિયમ લગાડતાં,
$- I _{1} R _{1}+0+ I _{2} R _{2}=0 \quad\left[\because I _{ g }=0\right]$
$\therefore I _{1} R _{1}= I _{2} R _{2} \quad \ldots \text { (1) }$
બીજા ગાળા માટે $I _{4} R _{4}+0- I _{3} R _{3}=0$
પણ$I _{3}= I _{1}$ અને $I _{4}= I _{2}$ મૂકતાં,
$\quad I _{2} R _{4}- I _{1} R _{3}=0$
$\therefore I _{1} R _{3}= I _{2} R _{4} \quad \ldots \text { (2) }$