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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
電子回路など関連情報など

  

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。

ホイートストンブリッジ・抵抗だけでない各種回路


ホイートストンブリッジは抵抗を測定 する回路ですが、このようなレベルを入り口に もっと難解な回路にまで知識を伸ばす事は 実際には素人レベルから覚えるのは なかなか大変な事であろうと思われます。 ホイートストンブリッジで測定できる抵抗 という部品は、電子部品の中でもトップクラス に必ず使う事になりやすいものですし、 初心者が抵抗を見た時には鉄アレイのよな 両方が膨らんだ形に色のラインで型を あらわしたその抵抗の姿はなかなか 印象に残るようですし、ハンダづけを する時には他の部品に比べて抵抗の場合は 結構ラフに扱ってもかなり大丈夫な方の部品 である事もあってかなんとなく印象が良くなって しまったりする事もあるとか。

可変抵抗など色んな抵抗も色んな回路で バラエティ良く利用する事も多いですし、 抵抗をいろいろいじって体験してみる事は 割と初心者でも入りやすい部分であるの かもしれません。そういう意味でも ホイートストンブリッジのような小規模で 簡単に回路が組みやすいもので抵抗の実験を 通して回路に触れていくという事は 抵抗という部品とホイートストンブリッジ の簡単な回路構造の良い部分の1つで あるのかもしれません。

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