💡 ヒント:ホイートストンブリッジ

📋 問題の状況を整理しよう

直感的理解

4つの抵抗をひし形に組んで検流計で「つり合い」を確認する回路です。検流計に電流が流れない条件のとき、2つの枝の抵抗比が等しくなり、未知抵抗が精密に求まります。

イメージは「左右の腕の抵抗比が釣り合うと中央は電位差ゼロ」。ばね秤ではなく抵抗の比でつり合う仕組みです。

✏️ 求めるもの

平衡条件 \(R_1 R_x = R_2 R_3\) から未知抵抗 \(R_x\)。あるいは非平衡時の検流計の電流など。

基本例題81も参照。

🔬 シミュレーションで体感

👀 観察のポイント

💡 考え方のヒント

🔧 使う道具
  1. 平衡条件を使う:\(P R_x = Q R\) より \(R_x = QR/P\)
  2. なぜ平衡?:G に電流が流れないなら、上枝と下枝が独立して流れる。B 点と D 点の電位が等しくなる条件から比の等式が得られる
  3. 非平衡の場合:検流計に流れる電流・電位差を求めるにはキルヒホッフで連立
注意

どの抵抗がどの位置(P, Q, R, \(R_x\))にあるかを問題図で確認。対角線の積であって隣り合う抵抗の積ではない。問題によって記号の配置が異なるので注意深く式を立てる。