Глава первая
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА
1.17. МОСТОВЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
Широкое распространение в технике получили мостовые цепи. Один из вариантов такой цепи приведен на рис. 1.27. Выводы a и d резисторов r1 - r4 присоединены к источнику постоянного тока, к точкам b и с с помощью подвижных контактов (движков) присоединен некоторый приемник r5. Изменяя с помощью движков места подключения b и с приемника, можно изменять не только значения напряжения U5 и тока I5 приемника в широких пределах, но также и их направления. Действительно, переместив верхний движок к выводу а, нижний — к выводу d, согласно второму закону Кирхгофа и закону Ома получим U5 = U и I5 = U/r5. Изменив положения движков местами, будем иметь U5 = — U и I5 = — U/r5.
Нулевые значения напряжения U5 и тока I5, или, как говорят, равновесное состояние моста, может быть при таких положениях движков, при которых выполняется следующее соотношение между сопротявлениями:
r1r4 = r2r3.
Равновесное состояние моста используется для измерения сопротивлений. Если, например, в электрической цепи рис. 1.27 r1 — элемент, сопротивление которого требуется определить,
r2 = const, то, включив вместо приемника r5 измерительный прибор (например, вольтметр с соответствующими параметрами) и изменяя значения сопротивлений r3 и r4, можно добиться равновесного состояния моста, а затем по (1.47) подсчитать сопротивление r1.
 |
| Рис. 1.27. Схема мостовой электрической цепи |
Если r1 — элемент, сопротивление которого изменяется под действием тех или иных величин (температуры, давления идр.), то при неизменных r2, r3 и r4 напряжение U5 будет также изменяться. В этом случае измерительный прибор может быть отградуирован на значения величины, оказывающей воздействие на сопротивление r1, и, таким образом, оказывается возможным измерять неэлектрическне величины.
Изменение напряжения U5 может быть использовано также в системах автоматического регулирования, например для под-держания величины, оказывающей воздействие на значение сопротивления r1, на заданном уровне и с заданной степенью точности.
Для расчета мостовых цепей можно использовать преобразование треугольника резистивных элементов в эквивалентную звезду или наоборот (см. § 1.10). Однако для этой цели целесообразно воспользоваться методом эквивалентного генератора (см. § 1.14), особенно если в цепи имеется нелинейный резистивный элемент.