Metergatuppgörelse: Mätning av Okänd Resistans med Wheatstone-brygga Uppställning

**Metergatan** (glidtrådsgata) är en klassrumsimplementation av Wheatstone-bryggans princip, som använder en jämn 1-meters resistansledare för att mäta en okänd resistans genom att balansera längder.

Syfte

Bestäm värdet på en okänd resistor X genom att jämföra den med en känd standardresistor R.

Material

• Metergatuppställning (1 m jämn tråd AC på meterskala, luckor för resistorer, galvanometer, glidkontakt).
• Batteri / DC strömförsörjning (2–5 V) med kontakt/brytare.
• Reostat (variabel resistor) – för att begränsa ström.
• Resistanslåda (känd standard R).
• Okänd resistor X.
• Kopplingsledar, sandpapper (rena kontakter).

Genomförande

1. Kopplingsuppställning: Koppla R i vänster lucka, X i höger lucka. Batteri över gatans ändar A och C (via reostat och kontakt). Galvanometer mellan glidkontakt (flyttbart kontakt på tråden) och sammankopplingspunkt av R & X.
2. Initial Balans: Stäng kontakt. Skjut glidkontakt längs tråden för att hitta **nollpunkt** (galvanometer visar noll). Notera balanslängd l₁ från vänster änd A (i cm).
3. Upprepa: Byt plats på R och X (eller använd annan R). Hitta ny nollpunkt l₂.
4. Flera Mätvärden: Använd 3–5 kända R värden; medelvärde resultaten.

Princip & Formulär

Vid balans, R / X = l₁ / l₂ (eftersom trådresistans ∝ längd). Alltså:

X = R × (l₂ / l₁)

Där l₁ = längd från A till glidkontakt (vänster segment), l₂ = (100 − l₁) cm (höger segment).

Exempel

Känd R = 10 Ω. Nollpunkt vid l₁ = 40 cm → l₂ = 60 cm.

X = 10 × (60 / 40) = **15 Ω**.

Försiktighetsmått

• Tråden måste vara jämn (konstant tvärsnitt, material).
• Fasta kontakter; rena ytor.
• Låg ström (reostat) för att undvika upphettning av tråd (ändrar resistivitet).
• Glidkontakt: lätt tryck, vinkelrät; skjut inte kontinuerligt medan ström är på.
• Balanspunkt nära mitten (40–60 cm) för bäst känslighet.

Felfällor

• Ej-jämn tråd, kontaktmotstånd, termoelektriska EMF:er, galvanometerkänslighet, parallexavläsning skala.

Metergatan demonstrerar elegant Wheatstone-principen – omvandlar resistans till en längdmätning.