
【醫】 Wheatstone's bridge
benefit; favour; kindness
this
【化】 geepound
all; authority; connect; general; go to; notify; open; through; understand
whole
【醫】 make; per-
family name; surname
【化】 electric bridge
惠斯通氏電橋(Wheatstone Bridge)是一種用于精确測量未知電阻的電路裝置,其核心原理基于平衡狀态下電流的零位檢測。該電橋由四個電阻(( R_1, R_2, R_3, R_4 ))組成橋式結構,當電橋平衡時滿足關系式:
$$
frac{R_1}{R_2} = frac{R_3}{R_4}
$$
此時檢流計(G)的電流為零,可通過已知電阻值計算未知電阻值。
曆史背景
該裝置最早由英國科學家塞缪爾·亨特·克裡斯蒂(Samuel Hunter Christie)于1833年提出,後由查爾斯·惠斯通(Charles Wheatstone)改進并推廣,因此得名。
應用領域
權威參考文獻
惠斯通氏電橋(又稱惠斯通電橋)是一種用于精确測量電阻的經典電路裝置,由英國物理學家查爾斯·惠斯通于19世紀中期發明。以下是其核心要點:
1. 基本結構與組成
電橋由四個電阻(R₁、R₂、R₃、R₄)構成橋式電路,通常連接成菱形或四邊形。電源接在電橋的一對對角線上,檢流計接在另一對對角線(稱為“橋臂”)以檢測電流平衡狀态。
2. 工作原理與平衡條件
當電橋平衡時,橋臂兩端電勢差為零,檢流計無電流通過。此時滿足關系式:
$$
frac{R_1}{R_2} = frac{R_3}{R_4}
$$
通過調節已知電阻(如R₃為可變電阻),可計算未知電阻值(如R₄)。該公式基于基爾霍夫電路定律推導得出。
3. 關鍵特性
4. 應用領域
擴展說明
現代電橋已發展出自動平衡數字電橋,但其核心原理仍基于惠斯通的原始設計。該裝置在工程教育和實驗室中仍是電路分析的重要教學工具。
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