惠斯通电桥的概念及原理

惠斯通电桥的概念及原理

2016-11-02 作者: xuzhiping 浏览: 12018 次

摘要: 惠斯通电桥的概念 惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。如图所示是一个通用的惠斯通电桥。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的...

惠斯通电桥的概念

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。如图所示是一个通用的惠斯通电桥。电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

电桥平衡时,检流计所在支路电流为零,则有:

1.流过R1和R3的电流相同(记作I1),流过R2和R4的电流相同(记作I2);

2.B,D两点电位相等,即UB=UD。因而有 I1R1=I2R2。

由于三个阻值已知,便可求得第四个电阻。测量时,选择适当的电阻作为R1和R2,用一个可变电阻作为R3,令被测电阻充当R4,调节R3使电桥平衡,而且可利用高灵敏度的检流计来测零,故用电桥测电阻比用欧姆表精确。电桥不平衡时,G的电流IG与R1,R2,R3,R4有关。利用这一关系也可根据IG及三个臂的电阻值求得第四个臂的阻值,因此不平衡电桥原则上也可测量电阻。在不平衡电桥中,G应从“检流计’改称为“电流计”,其作用不是检查有无电流而是测量电流的大小。可见,不平衡电桥和平衡电桥的测量原理有原则上的区别。利用电桥还可测量一些非电学量。

惠斯通电桥实验原理

惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图所示。若调节电阻到合适阻值时,可使检流计G中无电流流过,即B、D两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。电桥平衡,检流计中无电流通过,相当于无BD这一支路,故电源E与电阻1R、xR可看成一分压电路;电源和电阻2R、SR可看成另一分压电路。

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