Wheatstonebrug

De Wheatstonebrug (Wheatstone-brug) is een elektrisch meetcircuit dat wordt gebruikt om een onbekende weerstand nauwkeurig te bepalen door balans tussen twee takken van een brug. Het is vooral geschikt voor het meten van weerstand met hoge precisie en lage foutgegeven.

Het circuit bestaat uit vier weerstanden in een ruitvorm: R1 en R2 vormen de linker tak en R3 en R4 de rechter tak. Een spanningsbron levert spanning aan de boven- en onderkant van de brug; de detector (bijvoorbeeld een galvanometer of null-detector) is aangesloten tussen de middelpunten van de twee takken. De onbekende weerstand kan op verschillende posities in de brug worden geplaatst.

Wanneer de brug in evenwicht is, is er geen nettostroom door de detector. Dan geldt R1/R2 = R3/R4. Als R4 de onbekende weerstand is, kan deze worden berekend als R4 = (R3 × R2) / R1. In het algemeen geldt: bij balans bepaalt de verhouding van twee weerstandsparen de onbekende weerstand.

Toepassingen en praktische overwegingen: de brug wordt gebruikt voor nauwkeurige metingen, kalibratie en vergelijking van weerstanden. Het balansprincipe wordt ook toegepast in sensorische systemen zoals strain gauges, waar een variërende weerstand door mechanische vervorming een brug balans beïnvloedt. Nauwkeurigheid hangt af van de precisie van de bekendere weerstanden en van thermische drift.

Geschiedenis: de brug werd in 1833 geïntroduceerd door Samuel Hunter Christie en later door Sir Charles Wheatstone gepopulariseerd als een praktische methode om weerstand te meten. De Wheatstonebrug blijft een fundamenteel onderwijs- en meetsysteem in elektronica.