ホイートストンブリッジ

ホイートストンブリッジ

ホイートストンブリッジや
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ホイートストンブリッジ

電気抵抗の測定に用いられる回路の中の１つでホイートストンブリッジ(Wheatstone bridge) というものが主に高精度の測定精度が必要な場合に用いられている場合が多々あるようです。ホイートストンブリッジはブリッジ法といわれる測定方法の中の１つで（他にはケルビンダブルブリッジなど）抵抗をはかる精度が高いだけでなく電源による影響もない事から必要な際にはとても有用なものとなり、一般的に用いられる抵抗の測定としてよく使われる電位降下法という電源の安定性の面で影響を受けてしまう測定法では足りない場合には抵抗をキッチリ測定する方法として確固たるものがある模様です。ホイートストンブリッジは、そのネーミングが示しているようにホイートストンという人が（正式な名前はチャールズホイートストン）１８４３年から広めたものがその起源であるとの事ですが、元々は１８３３年に別の人によって発明された物が起源で（発明者はサミュエルハンタークリスティー）、ホイートストンはそのサミュエルハンタークリスティー発明の原型である抵抗の測定回路を改良し、ホイートストンブリッジとして確立させてそれが広まってその後に至ったという事だそうです。このホイートストンブリッジという回路で抵抗の測定をすると、測定しようとする抵抗の値がまったくの未知であってもその抵抗の値が高精度で測定出来るという便利なものですが、回路には測定しようとする抵抗だけでなくそれ以外に値がわかっている別の抵抗を２つと、数値が可変可能な抵抗（可変抵抗）を１つ用意（なお、３つとも値が固定の抵抗でも測定は可能）し、それらと測定しようとする抵抗の計４つをブリッジのようにつないでその真ん中の電位差（あるいは電流の値）を測定する事によって測定したい未知の抵抗の値を求める事が可能になる方式となっているようです。数式にしてあらわすと、（可変抵抗×固定抵抗その１）÷固定抵抗その２というような式で測定したいもう１つの抵抗の値を求めるという具合になるとの事です。また、ホイートストンブリッジの抵抗測定回路の抵抗をそれぞれインピーダンスに置き換えるなどして他の測定回路としても応用も可能で、ホイートストンブリッジは抵抗の測定だけでなくあらゆる電子回路の基本的な回路の中の１つといえるような位置づけにあると言えるようです。

電子回路の一般への浸透

ホイートストンブリッジは抵抗をはかる専門的な高精度回路でもある一方で、単純に回路的に見た場合はさほど複雑でもない部類に入るものと思われ、電子回路へ興味を持つ初心者や電子工作を趣味でホビーレベルで好んでいる方々にとってもよく使う「抵抗」という部品に慣れ親しむ上でも実験してみたりする事もあるかと思われます。近年、電子回路というものは専門家ではなくても興味を持つ方々が増えている一面があるようで、本来なら難しい部類に入るかもしれないホイートストンブリッジのような抵抗の測定の回路の事などについても入門レベルから出来るようなキットや、デアゴスティーニのようないろいろ実験可能なおまけ付きブックタイプのお手軽なものなども人気があるようです。懐かしいところでは電子ブロックの実験キッドも復刻されて人気がまた上がっているのだとか。このようなものならば抵抗なら抵抗と一発で判別する上に自由に組み合わせて各種の実験が出来るので、ホビー実験としてはとても面白いものかもしれません。

ロボットの発展でも電子に興味が発展

最近の電子工作の盛り上がりに貢献しているものは、かなりの性能の自作ロボットのキッドなどが一般向けに割りと安価で発売されるようになり注目されて人気を集めてた事なども、元々電子回路の工作が好きだった方にとどまらず抵抗のテの字も知らないような方にまでそれが入り口になって電子部品に興味を抱いてすっかりとりこになり、ホイートストンブリッジのような回路の部分であったり抵抗なら抵抗で１つの部品についてそれぞれ詳しくなり、ホイートストンブリッジ抵抗測定のように測定方法や回路にまでどんどんと深く入り込み様々な電子回路に精通していく方も沢山おられるようですし、さらに小さい子供がそのようなものに興味を持てば将来的に回路に詳しくなってその業界の人材になったり発展への貢献をする事になるかもしれませんのでかなり高機能のロボットもここまでローコストで手軽になってきたこのような今の時代になった事は大きい事かもしれません。