Circuit de mesure de résistance de précision du pont de Wheatstone

45 min Âges 10-14 Intérieur

Câblez un pont de Wheatstone en diamant à quatre résistances sur une planche à pain sans soudure. Ajustez un potentiomètre pour obtenir une lecture nulle de 0,00 V sur les nœuds ce...

Matériel nécessaire

  • • Platine d'expérimentation et fils de liaison sans soudure (1 ensemble)
  • • Résistances à film métallique 1k-ohm 1% (2 unités)
  • • Potentiomètre d'ajustement de précision de 10 kohms (1 unité)
  • • Multimètre numérique avec cordons de test (ou galvanomètre centre zéro) (1 unité)
  • • Pile 9V avec clip pression (1 unité)
  • • Crayon graphite 2B et papier épais (pour les pistes de résistance personnalisées) (1 ensemble)

Conseils aux parents

  • → Samuel Hunter Christie et Charles Wheatstone ont conçu ce circuit en pont de diamant pour mesurer des résistances électriques inconnues avec une extrême précision.
  • → Lorsque le pont est équilibré, la différence de tension entre les deux nœuds centraux chute à exactement 0,00 volt (condition nulle).
  • → Dessinez une épaisse piste de graphite sur du papier avec un crayon 2B et connectez-la à l'emplacement de résistance inconnu pour mesurer comment la longueur de la ligne modifie la résistance.

Consignes de sécurité

Assurez-vous que la batterie 9 V est déconnectée lors de l'insertion et de la réorganisation des composants sur la planche à pain.

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Instructions étape par étape

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Étape 1

Insérez deux résistances assorties de 1 000 ohms et un potentiomètre multitours de 10 000 ohms sur une planche à pain sans soudure dans un réseau de pont en diamant.

⏱️ ~10 min
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Étape 2

Connectez une résistance de test inconnue (ou une ligne de crayon épaisse tracée sur du papier avec des pinces crocodiles) à la quatrième branche du pont.

⏱️ ~15 min
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Étape 3

Connectez une pile 9 V et placez les sondes du multimètre numérique sur les deux nœuds du pont central réglés en mode millivolt sensible.

⏱️ ~10 min
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Étape 4

Tournez le potentiomètre jusqu'à ce que la valeur de tension chute à 0,00 V (état nul), puis calculez la valeur de résistance inconnue.

⏱️ ~10 min

Ce qu'ils apprennent

Le principe de mesure nulle du pont de Wheatstone (Rx = R2*R3/R1) Équilibre du circuit diviseur de tension Caractérisation précise de la résistance électrique