Wheatstone
Jules stelde deze vraag op 22 december 2025 om 17:54.Hallo, ik heb een vraag i.v.m. een 'Wheatstone Bridge Circuit'. Ik snap niet waarom de verhoudingen van de weerstanden gelijk moeten zijn.
Mvg Jules T.
Reacties

De gedachte achter een Wheatstone brug is dat het spanningsverschil bij splitsing en bij samenkomst van twee draden gelijk is. Dus of je via R1-R2 of via R3-Rx gaat, het spanningsverschil tussen punten a en d is gelijk.
Door nu bekende weerstanden R1 en R3 te hebben en onbekende Rx kun je met een variabele weerstand R2 net zo lang de weerstand wijzigen zodat Rx = R2 . Dan is namelijk het spanningsverschil tussen b en c ook 0V en daarmee loopt er geen stroom van b naar c (of andersom). De voltmeter wijst dan 0 V aan (of als er een stroommeter is, 0 A).
Hoe kan je dit oplossen (ik weet dat het 0V is), maar ik snap niet hoe men eraan komt, is dit met de wetten van Kirchoff of denk ik verkeerd? Mvg Jules
Dag Jules,
Over je vraag van 17.54 uur, aan de hand van je schakelschema van 18.57 uur...
Je vraagt: 'Ik snap niet waarom de verhoudingen van de weerstanden gelijk moeten zijn.'
Impliciet in je vraag is kennelijk de eis dat de spanning tussen P en Q nul is,
zodat een gevoelige ampèremeter $0\,\text{A}$ aanwijst als je die tussen P en Q aansluit.
Laten we de weerstanden een naam geven.
In de parallelle tak van P: $R_1=2\,\Omega$, $R_2=4\,\Omega$.
In de parallelle tak van Q: $R_3=4\,\Omega$, $R_4=8\,\Omega$.
De ene verhouding van weerstanden is $\frac{R_1}{R_2}$ in de tak van P.
De andere verhouding van weerstanden is $\frac{R_3}{R_4}$ in de tak van Q.
Kort antwoord op 'Waarom moeten de verhoudingen van de weerstanden gelijk zijn?
Als je wilt dat de spanning tussen P en Q nul is, moet de spanning over $R_1$ even groot zijn als de spanning over $R_3$. (Dan is ook $U_2=U_4$.) Hieraan wordt voldaan als
Langer antwoord met formules
Om aan de eis te voldoen, moeten de verhoudingen van weerstanden even groot zijn.
Dat wil zeggen: $\frac{R_1}{R_2}=\frac{R_3}{R_4}$.
Waarom is dat zo?
De stroomsterkte in $R_1$ is even groot als die in $R_2$, zeg $I_\text{P}$, zodat
De stroomsterkte in $R_3$ is even groot als die in $R_4$, zeg $I_\text{Q}$, zodat
We eisen dat de spanning tussen P en Q nul is, zodat $U_1=U_3$ en ook $U_2=U_4$.
Deel de ene gelijkheid door de andere:
en vervang de verhouding van de spanningen door de verhouding van de weerstanden:
Aan de eis dat de spanning tussen P en Q nul is, wordt dus voldaan als de verhoudingen van de weerstanden even groot zijn.
Is hiermee je vraag van 17.54 uur beantwoord?
Groet, Jaap
Dag Jules,
Over je vraag van 18.57 uur...
Gegeven is
zodat
Volgens de reactie van 20.24 uur is dus
Omdat de spanning over de tak van P even groot is als die over de tak van Q, volgt hieruit dat de spanning tussen P en Q nul is.
Groet, Jaap