Vastussiltapiiri ja sen sovellus
Sähkömittauksissa, kuten joissakin muissakin tapauksissa, vastukset sisällytetään sähköisen siltapiirin tai siltapiirin mukaan (kuva 1, a).
Resistanssit R1, R2, R3, R4 muodostavat ns. siltavarret. Kytkentäpisteiden a ja osia piirissä sekä b u d kutsutaan sillan diagonaaleiksi. Yleensä yksi diagonaaleista, tässä tapauksessa ac (tehodiagonaali), syötetään jännitteellä U sähköenergian lähteestä; toisessa lävistäjässä bd (mittausdiagonaali) sisältää sähköisen mittauslaitteen tai muun laitteen.
Jos resistanssit R1 = R4 ja R2 = R3 ovat yhtä suuret, jännitteet virtojen I1 ja I2 osissa ab ja ad (sekä osissa bc ja dc) ovat samat, joten pisteillä b ja d on samat potentiaalit . Jos siis sisällytetään diagonaaliin bd jokin vastus R tai sähköinen mittauslaite, niin lävistäjässä I = 0 (kuva 1, b). Tällaista siltaa kutsutaan tasapainoiseksi.
Siltatasapaino edellyttää jännitteitä Uab = Uad ja Ubc = Udc, näiden ehtojen tulee täyttyä paitsi resistanssien R1 = R4 ja R2 = R3 ollessa yhtä suuret, vaan myös suhteiden R1 / R4 = R2 / R3 ollessa samat. Siksi silta tasapainotetaan, kun sen vastakkaisiin haaroihin kytkettyjen vastusten resistanssien tulot ovat yhtä suuret: R1R3 = R2R4. Jos tämä ehto ei täyty, virta I kulkee vastuksen R läpi; tällaista siltaa kutsutaan epätasapainoiseksi.
Riisi. 1. Siltapiirit vastuksen kytkemiseen
Esimerkki siltapiirin käyttämisestä vastusten kytkemiseen
Siltapiiriä käytetään myös joidenkin sähkövetureiden liukureleen kytkemiseen päälle. Rele toimii pyörän luistotunnistimena. Rele P (kuva 2) sisältyy kahden sarjaan kytketyn sähkömoottorin M1 ja M2 muodostaman sillan diagonaaliin, joiden läpi virtaa Id (sähkömoottoreita pidetään tässä tapauksessa EMF E1:n ja E2:n lähteinä), ja kaksi vastusta resistanssilla R.
Riisi. 2. Taajuusmuuttajan releen piirikaavio
Jos vuotoa ei ole, E1 = E2, joten vastusten läpi kulkevat virrat I1 = I2. Siksi relekelan virta on I = I1 — I2 = 0.
Ajettaessa laatikkopyöräjärjestelmään kytketyn vetomoottorin pyörimisnopeus kasvaa jyrkästi. Samalla sen e kasvaa jyrkästi. jne. esimerkiksi E1:llä ja virralla I1. Tämän seurauksena virta I = I1 - I2 alkaa virrata releen P kelan läpi, mikä saa sen toimimaan. Rele P, apukoskettimellaan, kytkee hälytyksen ja hiekansyötön päälle tai toimii sähköveturin ohjausjärjestelmään.