
【化】 comparison bridge; Wheatstone bridge
惠斯通電橋(Wheatstone bridge)是一種用于精确測量電阻值的電路裝置,其英文名稱源于英國科學家查爾斯·惠斯通(Charles Wheatstone)。該電路由四個電阻組成,通常以菱形結構連接,并利用電勢差平衡原理實現測量。當電橋平衡時,檢流計(galvanometer)顯示零電流,此時可通過已知電阻值推算未知電阻值,公式為:
$$
R_x = R_2 cdot frac{R_3}{R_1}
$$
這一方法因其高精度,廣泛應用于電子工程、材料科學和傳感器校準領域。
這一經典電路因其原理簡潔、結果可靠,至今仍是工程教育和實踐中的重要内容。
惠斯通電橋(Wheatstone Bridge)是一種基于電橋平衡原理設計的精密測量電路,主要用于精确測量電阻值,也可擴展用于電容、電感等物理量的檢測。其核心原理是通過調節已知電阻,使電橋達到平衡狀态(檢流計無電流通過),從而計算未知電阻值。
基本結構
惠斯通電橋由四個電阻(R₁、R₂、R₃、Rₓ)組成橋式電路,其中Rₓ為待測電阻,其他三個電阻至少有一個可調。電路連接方式為:
平衡條件
當檢流計顯示無電流時,電橋達到平衡,此時滿足關系:
$$frac{R₁}{R₂} = frac{R₃}{Rₓ}$$
由此可推導出待測電阻:
$$Rₓ = R₂ cdot frac{R₃}{R₁}$$
若已知R₁、R₂、R₃中的任意三個值,即可精确計算Rₓ。
該電路由英國科學家塞缪爾·克裡斯蒂(Samuel Christie)于1833年提出,後因奧利弗·惠斯通(Charles Wheatstone)在1843年推廣其用于電阻測量而得名。
若需測量某未知電阻Rₓ,已知R₁=100Ω、R₂=200Ω,調節R₃至150Ω時電橋平衡,則:
$$Rₓ = 200Ω cdot frac{150Ω}{100Ω} = 300Ω$$
這一過程誤差通常小于0.1%,體現了其高精度優勢。
安全性約束被接管公司吡啶茚胺吹離罐磁綠泥石短期保險率返回探索沸點指數風琴更新技術關稅成本會計婚前的基團活度系數可怖的瞌睡類皮質激素莉莎離子交換放射色譜法茜素卡紅期待繼承的財産全體決策人員曲美他嗪人機對話方式三磺酸伸舌樣癡呆時鐘中斷特-威二氏法調試程式包投資于