Class 12 Physics के Current Electricity अध्याय में Wheatstone Bridge एक अत्यंत महत्वपूर्ण topic है।
यह न केवल Kirchhoff’s laws और Ohm’s law का practical application है, बल्कि unknown resistance को अत्यंत सटीकता (accuracy) से मापने की एक शानदार विधि भी है।
UP Board की परीक्षाओं में Wheatstone bridge से:
- Definition और principle
- Balanced condition की derivation
- Numericals
- Meter bridge से संबंध
लगभग हर साल प्रश्न पूछे जाते हैं।
👉 gurugyanam.online का उद्देश्य है कि Wheatstone bridge को step-by-step classroom style, आसान भाषा और daily-life examples के साथ समझाया जाए।
👨🔬 Wheatstone Bridge किसने दिया?
Wheatstone bridge का विकास ब्रिटिश वैज्ञानिक Charles Wheatstone ने किया था।
इसी कारण इस arrangement को Wheatstone Bridge कहा जाता है।
📘 Wheatstone Bridge क्या है?
Wheatstone Bridge एक ऐसा electrical network है जिसकी सहायता से किसी unknown resistance का मान बहुत अधिक सटीकता से निकाला जाता है।
📌 परिभाषा:
“चार resistances के विशेष संयोजन से बना ऐसा bridge circuit, जिससे unknown resistance ज्ञात किया जा सके, Wheatstone Bridge कहलाता है।”
🧠 सरल भाषा में समझें
मान लीजिए:
- आपके पास चार रास्ते हैं
- हर रास्ते में resistance है
- अगर सही balance बन जाए
👉 बीच में लगा galvanometer कोई current नहीं दिखाता
और उसी स्थिति से हम unknown resistance निकाल लेते हैं।
🔌 Wheatstone Bridge की रचना (Construction)
Wheatstone bridge में निम्नलिखित भाग होते हैं:
- चार resistances: P, Q, R, S
- एक battery (cell)
- एक galvanometer
Arrangement:
- P और Q एक branch में
- R और S दूसरी branch में
- Galvanometer बीच के junctions के बीच
- Battery opposite junctions के बीच
⚡ Wheatstone Bridge का Circuit Diagram (Concept)
चार resistances को diamond shape में जोड़ा जाता है।
इसी arrangement को bridge कहा जाता है।
📐 Wheatstone Bridge का Principle (सिद्धांत)
Wheatstone bridge का सिद्धांत आधारित है:
👉 Kirchhoff’s Laws और Ohm’s Law पर
जब bridge balanced होता है, तब galvanometer में कोई current नहीं बहता।
⚖️ Balanced Wheatstone Bridge Condition
जब galvanometer में zero deflection हो, तब bridge balanced कहलाता है।
Mathematical Condition:
[
\frac{P}{Q} = \frac{R}{S}
]
या,
[
P \times S = Q \times R
]
📌 यही Wheatstone bridge का सबसे important formula है।
🧠 Balanced Condition का Physical Meaning
Balanced अवस्था में:
- Galvanometer के दोनों सिरों का potential समान होता है
- इसलिए कोई current flow नहीं करता
👉 यही कारण है कि Wheatstone bridge बहुत accurate माना जाता है।
🔍 Unknown Resistance कैसे निकालते हैं?
मान लीजिए:
- P, Q और R ज्ञात हैं
- S unknown है
तो:
[
S = \frac{Q \times R}{P}
]
👉 इसी formula से unknown resistance निकाला जाता है।
🧮 Wheatstone Bridge – Numerical Concept
यदि:
- P = 10 Ω
- Q = 5 Ω
- R = 20 Ω
तो:
[
S = \frac{5 \times 20}{10} = 10 , \Omega
]
👉 Step-by-step solution लिखना UP Board में extra marks दिलाता है।
🔄 Wheatstone Bridge और Meter Bridge
Meter Bridge वास्तव में Wheatstone bridge का ही practical रूप है।
Relation:
- Meter bridge = Wheatstone bridge + uniform wire
📌 Meter bridge प्रयोग से resistance practical में मापा जाता है।
🧪 Meter Bridge में Balance Condition
यदि:
- l = balancing length
- 100 − l = बाकी लंबाई
तो:
[
\frac{R_1}{R_2} = \frac{l}{100 – l}
]
👉 यह formula practical exams में बहुत important है।
🧠 Wheatstone Bridge की Accuracy क्यों ज्यादा है?
- Null method (zero current method)
- Galvanometer sensitivity
- External factors का कम प्रभाव
👉 इसी कारण Wheatstone bridge laboratories में widely used है।
⚠️ Wheatstone Bridge की Limitations
- Very high resistance मापना कठिन
- Very low resistance के लिए sensitive नहीं
- Temperature variation से error आ सकता है
🔥 Wheatstone Bridge के Applications
- Unknown resistance measurement
- Meter bridge experiments
- Strain gauges
- Electrical sensors
- Instrument calibration
🧠 Daily Life में Wheatstone Bridge
- Temperature sensors
- Pressure sensors
- Digital weighing machines
- Industrial control systems
🔗 Wheatstone Bridge और Kirchhoff’s Laws
- Junction analysis → KCL
- Loop analysis → KVL
👉 Wheatstone bridge Kirchhoff’s laws का perfect application है।
✍️ Exam Oriented Tips (UP Board)
✔️ Definition साफ-साफ लिखें
✔️ Balanced condition derivation याद रखें
✔️ Diagram neat बनाएं
✔️ Formula box में highlight करें
✔️ Numericals में steps जरूर दिखाएं
👉 gurugyanam.online पर UP Board pattern के अनुसार practice numericals और MCQs उपलब्ध हैं।
Q1. Wheatstone bridge क्या है?
Ans: Unknown resistance मापने की विधि।
Q2. Wheatstone bridge किस chapter में है?
Ans: Current Electricity।
Q3. Wheatstone bridge किसने दिया?
Ans: Charles Wheatstone।
Q4. Wheatstone bridge का principle क्या है?
Ans: Kirchhoff’s laws।
Q5. Balanced condition क्या है?
Ans: Galvanometer में zero current।
Q6. Balanced condition का formula?
Ans: P/Q = R/S
Q7. Wheatstone bridge क्यों accurate है?
Ans: Null method होने के कारण।
Q8. Galvanometer का role क्या है?
Ans: Balance detect करना।
Q9. Wheatstone bridge में कितने resistors होते हैं?
Ans: चार।
Q10. Meter bridge क्या है?
Ans: Wheatstone bridge का practical रूप।
Q11. Wheatstone bridge कहाँ उपयोग होती है?
Ans: Laboratories में।
Q12. Wheatstone bridge किस law पर आधारित है?
Ans: Ohm’s और Kirchhoff’s laws।
Q13. Unknown resistance कैसे निकाली जाती है?
Ans: Balanced condition से।
Q14. Wheatstone bridge numericals आते हैं?
Ans: हाँ, UP Board में।
Q15. Very high resistance क्यों नहीं मापते?
Ans: Sensitivity कम होने से।
Q16. Wheatstone bridge AC में उपयोगी है?
Ans: Modified form में।
Q17. Galvanometer क्यों बीच में लगाया जाता है?
Ans: Potential difference जाँचने के लिए।
Q18. Wheatstone bridge और meter bridge में अंतर?
Ans: Practical wire का प्रयोग।
Q19. Wheatstone bridge का सबसे बड़ा advantage?
Ans: High accuracy।
Q20. Wheatstone bridge किस प्रकार का method है?
Ans: Null method।
Q21. Wheatstone bridge से किस quantity का मापन होता है?
Ans: Resistance।
Q22. Balanced bridge में current कहाँ नहीं होता?
Ans: Galvanometer branch में।
Q23. Wheatstone bridge क्यों पढ़ना जरूरी है?
Ans: Exams और practical दोनों के लिए।
Q24. Wheatstone bridge का diagram क्यों जरूरी है?
Ans: Board exams में marks मिलते हैं।
Q25. Wheatstone bridge पढ़ने का best source?
Ans: gurugyanam.online
[…] Wheatstone Bridge (व्हीटस्टोन ब्रिज) Class 12 Physics – UP Board […]
[…] Wheatstone Bridge (व्हीटस्टोन ब्रिज) Class 12 Physics – UP Board […]