高校物理

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5分で解ける!ホイートストンブリッジに関する問題

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5分で解ける!ホイートストンブリッジに関する問題

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この動画の問題と解説

練習

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高校物理 電磁気33 練習 全部

解説

これでわかる!
練習の解説授業
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抵抗ACは、抵抗ABと抵抗BCに分けて考えます。すると、この回路はまさに ホイートストンブリッジ ですね。検流計を間に挟んで、上に2つの抵抗R1とR、下に2つの抵抗R4、R3があると考えることができます。

高校物理 電磁気33 練習 書き込みあり図

抵抗値は断面積に反比例し、長さに比例する

高校物理 電磁気33 練習 (1)問題文

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AB間の長さをxとしたところ、検流計に電流が流れませんでした。1[m]の抵抗ACをそれぞれ、x、1−xの長さに分けたときの抵抗をR4とR3とすると、

高校物理 電磁気33 練習 書き込みあり図

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図より、ホイートストンブリッジの関係式
R1R3=RR4
R=R1×(R3/R4)
が成り立ちます。

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ここで、 抵抗値は断面積に反比例し、長さに比例する ことを思い出しましょう。太さ(断面積)が一定なので、R4とR3は長さに比例します。つまり、 抵抗の比R3/R4は、長さの比(1-x)/xに置き換えることができる のです。 R=R1×(R3/R4) に代入して答えを求めましょう。

(1)の答え
高校物理 電磁気33 練習 (1)答え全部

抵抗値は断面積に反比例し、長さに比例する

高校物理 電磁気33 練習 (2) 問題文

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(1)の式に必要な値を代入することで求められますね。 ホイートストンブリッジ は、 検流計に流れる電流を0 にすることで、 未知の抵抗値を求めることができる回路 なのです。

(2)の答え
高校物理 電磁気33 練習 (2) 解答全て
ホイートストンブリッジ
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      キルヒホッフの法則・ホイートストンブリッジの練習