Wheatstone bridge – સિદ્ધાંત અને તેનો ઉપયોગ (Principle and its Application) 💡

હેતુઓ (Objectives): આ લેસનના અંતે તમે નીચેની બાબતો કરવા માટે સક્ષમ હશો:

  • Wheatstone bridge સર્કિટ, તેની રચના (Construction), કાર્ય (Function) અને તેના ઉપયોગો જણાવવા. 🛠️
  • Wheatstone bridge દ્વારા અજ્ઞાત અવરોધ (Unknown resistance) નક્કી કરવો.

અજ્ઞાત અવરોધ (Unknown Resistance) નક્કી કરવા માટેની શરતો: 🔍

Wheatstone Bridge દ્વારા ચોક્કસ માપણી માટે નીચેની બાબતો જરૂરી છે:

  • બ્રિજ કનેક્શન (Bridge connection) માંથી વહેતો કરંટ (Current) શૂન્ય (Zero) હોવો જોઈએ.
  • બાકીના ત્રણ અવરોધો (Resistances) ના મૂલ્યો ચોક્કસપણે જાણીતા હોવા જોઈએ.

બ્રિજ કનેક્શનમાં કરંટ વહેતો નથી તે કેવી રીતે શોધવું? (How to find no current flows?):

એક એવું ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટ જે કરંટનો ખૂબ જ નાનો પ્રવાહ (માઇક્રો એમ્પિયર – millionth of an ampere) પણ દર્શાવી શકે, તેને ગેલ્વેનોમીટર (Galvanometer) કહેવામાં આવે છે. એવા ગેલ્વેનોમીટર પણ ઉપલબ્ધ છે જે માત્ર 25 માઇક્રો એમ્પિયર (microamperes) પર ફૂલ સ્કેલ ડિફ્લેક્શન આપે છે. 📉

પ્રોફેશનલ વ્હીટસ્ટોન બ્રિજમાં, ગેલ્વેનોમીટર સાથે એક પેરેલલ રેઝિસ્ટન્સ (Parallel resistance) અને સ્વિચ આપવામાં આવે છે. બ્રિજ કનેક્શન માત્ર ત્યારે જ બને છે જ્યારે પુશ બટન (Push button) દબાવવામાં આવે. આનાથી મીટરમાં ક્ષણિક ડિફ્લેક્શન (Momentary deflection) તપાસી શકાય છે. જો ડિફ્લેક્શન વધુ હોય, તો વેરિયેબલ રેઝિસ્ટર (Variable resistor) ને એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે. અંતિમ અને ચોક્કસ એડજસ્ટમેન્ટ માટે ગેલ્વેનોમીટરના શન્ટ રેઝિસ્ટર (Shunt resistor) ને ઓપન રાખવામાં આવે છે. 🔄

બ્રિજની રચના (Construction of the Bridge): 🏗️

બ્રિજની ત્રણ ભુજાઓ (Arms) સ્ટાન્ડર્ડ/પ્રિસિઝન રેઝિસ્ટર્સ (Standard/precision resistors) ની બનેલી હોય છે. Wheatstone bridge દ્વારા કરવામાં આવતી માપણીની ચોકસાઈ વધારવા માટે કોન્ટેક્ટ રેઝિસ્ટન્સ (Contact resistance) ને ખૂબ જ ઓછો રાખવામાં આવે છે.

ટૂંકમાં, ગેલ્વેનોમીટરનો ઉપયોગ એ ખાતરી કરવા માટે થાય છે કે બ્રિજ કનેક્શનમાં વહેતો કરંટ શૂન્ય છે, એટલે કે બંને પેરેલલ બ્રાન્ચમાં બ્રિજ કનેક્ટર દ્વારા જોડાયેલા બિંદુઓ Equipotential points (સમાન પોટેન્શિયલ ધરાવતા બિંદુઓ) છે. 📍

આ ગોઠવણનું નામ તેના શોધક (Inventor) ના નામ પરથી રાખવામાં આવ્યું છે અને તેને Wheatstone Bridge કહેવામાં આવે છે.

Wheatstone Bridge નો ઉપયોગ અને ગણતરી (Use and Calculation): 📏

Wheatstone Bridge નો ઉપયોગ આશરે 1.0 ohm થી 1.0 megohm સુધીના માપન માટે થાય છે.

  • આકૃતિ 1 (Fig 1) માં, રેઝિસ્ટર્સ P, Q અને S ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટની અંદરના ભાગમાં હોય છે.
  • R એ અજ્ઞાત મૂલ્યનો અવરોધ (Resistor of unknown value) છે જેને માપવાનો છે. ❓

જ્યાં સુધી રેશિયો (Ratio) નીચે મુજબ ન થાય ત્યાં સુધી ઇન્સ્ટ્રુમેન્ટને એડજસ્ટ કરવામાં આવે છે: $$\frac{Q}{P} = \frac{R}{S}$$

જ્યારે ગેલ્વેનોમીટરની સ્વિચ બંધ સ્થિતિમાં હોય અને તેનું રીડિંગ શૂન્ય (Zero) આવે, ત્યારે આ સ્થિતિ પ્રાપ્ત થાય છે.

રેઝિસ્ટર્સ P અને Q ને રેશિયો આર્મ્સ (Ratio arms) કહેવામાં આવે છે. P અને Q ના મૂલ્યો સ્ટેપ્સમાં બદલી શકાય છે જેથી વિવિધ રેન્જ મેળવી શકાય. ‘S’ નું મૂલ્ય Decade resistance S (Fig 2) દ્વારા સેટ કરવામાં આવે છે.

ગણતરીનું સૂત્ર: $$R = \frac{Q}{P} \text{ multiplied by } S$$

ગણતરી સરળ બનાવવા માટે $\frac{Q}{P}$ રેશિયો 1, 10, 100 અથવા 1,000 સેટ કરવામાં આવે છે. S એ વેરિયેબલ રેઝિસ્ટન્સ છે. ચાર ડેકેડ રેઝિસ્ટન્સ (Four decade resistances) શ્રેણીમાં જોડાયેલા હોય છે. S નું મૂલ્ય યોગ્ય રીતે સેટ કરીને 1.0 ohm થી 9999 ohms સુધી 1 ohm ના સ્ટેપ્સમાં સેટ કરી શકાય છે.

ઉદાહરણ (Example): જો $P = 10 \text{ ohm}, Q = 100 \text{ ohm}, S = 7 \text{ ohm}$ હોય, તો, $R_x = \frac{S \times Q}{P} = \frac{7 \times 100}{10} = \mathbf{70 \Omega}$ ✅

SEO Words for WordPress Website: 🚀

તમારી વેબસાઇટના SEO માટે નીચેના કીવર્ડ્સ (Keywords) અને ટેગ્સનો ઉપયોગ કરો:

  • Primary Keywords: Wheatstone Bridge in Gujarati, Wheatstone Bridge Principle, ITI Electrician Theory Gujarati, Unknown Resistance Calculation.
  • Secondary Keywords: What is Galvanometer, Ratio Arms P and Q, Decade Resistance S, Electrical Measurements Gujarati, Wheatstone bridge circuit diagram.
  • Meta Description: આ લેખમાં Wheatstone Bridge નો સિદ્ધાંત, તેની રચના અને અજ્ઞાત અવરોધ (Unknown Resistance) શોધવાની રીત ગુજરાતીમાં સરળતાથી સમજાવવામાં આવી છે. (Learn the principle and application of Wheatstone Bridge in Gujarati with step-by-step calculations for unknown resistance.)
  • Tags: #WheatstoneBridge #ElectricalTheory #GujaratiEducation #ElectricianCourse #CircuitTheory #ResistanceMeasurement #ITI_Gujarati
PreviousNext