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Concept
Pont de Wheatstone
Résumé
Un pont de Wheatstone est un instrument de mesure inventé par Samuel Hunter Christie en 1833, puis amélioré et popularisé par Charles Wheatstone en 1843. Il est utilisé pour mesurer une résistance électrique inconnue par équilibrage de deux branches d'un circuit en pont, avec une branche contenant le composant inconnu.
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Le pont est constitué de deux résistances connues R et R, d'une résistance ajustable de précision R et d'un galvanomètre V.
Le potentiel au point de jonction entre R et R (noté D) est obtenu grâce au pont diviseur de tension et vaut U·R/(R+R), où U désigne la différence de potentiel aux bornes de la pile. Si nous plaçons entre R et le pôle négatif de la pile une résistance inconnue R, le potentiel au point de jonction entre R et R (noté B) vaut U·R/(R+R).
Ajustons R de façon à annuler le courant dans le galvanomètre ; la différence de potentiel aux bornes de celui-ci est donc nulle. En égalant les deux tensions calculées ci-dessus, on trouve :
En pratique, le pont de Wheatstone comporte un ensemble de résistances calibrées, de façon à pouvoir mesurer une large gamme de valeurs de R avec une seule résistance ajustable ; il suffit de changer le rapport R/R.
Par ailleurs, la même technique peut être utilisée pour mesurer la valeur de condensateurs (pont de Sauty) ou d'inductances (pont de Maxwell). On remplace la source de tension continue par une source de tension alternative et la résistance ajustable par un condensateur ou une inductance ajustable. À l'équilibre du pont (courant nul dans le galvanomètre), le rapport des impédances dans la branche réactive est égal au rapport des résistances.
Le pont de Wheatstone est également utilisé lors de la mise en œuvre de jauges de déformation.
Une jauge de déformation est basée sur la propriété qu'ont certains matériaux de voir leur conductivité varier lorsqu'ils sont soumis à des contraintes, pressions ou déformations (piézorésistance).
Source officielle
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