Мостовая схема соединения резисторов и ее применение

При электрических измерениях, а также в некоторых других случаях резисторы включают по схеме электрического моста, или мостовой схеме (рис, 30, а). Резисторы с сопротивлениями r₁, r₂, r₃ ,r₄ образуют так называемые плечи моста. Участки цепи, соединяющие точки а и с, а также b и d, называются диагоналями моста. Обычно на одну из диагоналей, в данном случае ас (питающая диагональ), подается напряжение U от источника электрической энергии; в дру­гую диагональ bd (измерительная диагональ) включают электроизме­рительный прибор или какой-либо аппарат. При равенстве сопротив­лений r₁ = r₄ и r₂ = r₃ напряжения на участках аc и ad от токов I₁ и I₂ (а также на участках bc и dc) будут одинаковыми, поэтому точки b и d будут иметь одинаковые потенциалы. Следовательно, если вклю­чить в диагональ bd какой-либо резистор r или электроизмерительный прибор, то вдиагонали I = 0 (рис. 30, б). Такой мост называется уравновешенным.

Для равновесия моста необходимо, чтобы напряжения U_ab = U_ad и U_bc = U_dc; эти условия имеют место не только при равенстве со­противлений r₁ = r₄ и r₂ = r₃, но и при равенстве отношений r₁/r₄ = r₂ /r₃. Следовательно, мост будет уравновешен при равенстве про­изведений сопротивлений, резисторов, включенных в противополож­ные его плечи, r₁r₃ = r₂r₄.

При несоблюдении этого условия через резистор r будет проходить ток I; такой мост называется неуравновешенным.

Мостовую схему применяют также для включения реле боксования на некоторых электровозах. Реле служит датчиком для выявления боксования колесной пары. Реле Р (рис. 31) включают в диагональ моста, образованного двумя электродвигателями M₁ и М₂ (электродвигатели в данном случае рассматриваются как источники с э. д. с. Е₁ и Е₂) и двумя резисторами с сопротивлением r. При отсутствии бок­сования Е₁ = Е₂, следовательно, I₁ = I₂. Поэтому ток в катушке ре­ле I= I₁ — I₂ = 0.