惠斯登桥(又称惠斯同电桥、惠斯登电桥)是在1833年由SamuelHunterChristie发明,1843年由查理斯·惠斯登改进及推广的一种测量工具。它用来测量未知电阻器的电阻值,其原理和电位计相近。
有一个不知电阻值的电阻Rx,和已知电阻的变阻器R2、电阻器R1和电阻器R3。在一个电路内,将R1和R2串联,R3和Rx串联,再将这两个串联的电路并联,在R1和R2之间的电线中点跟在R3和Rx之间的电线中点接驳上一条电线,在这条电线上放置电流计。当R2/R1=Rx/R3时,将没有电流通过中间的电线。由於是否有电流经过是十分敏感的,惠斯登桥可以获取颇精确的测量。
推导首先,我们用基尔霍夫第一定律来计算通过B和D的电流:
I3-Ix+Ig=0
I1-Ig-I2=0
然後,我们用基尔霍夫第二定律来计算ABD和BCD的电压:
(I3•R3)-(Ig•Rg)-(I1•R1)=0
(Ix•Rx)-(I2•R2)+(Ig•Rg)=0当电桥平衡时,Ig=0。因此,以上的方程可以写成:
I3•R3=I1•R1Ix•Rx=I2•R2两式相除,并整理,得:
Rx=R2•I2•I3•R3
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R1•I1•Ix根据第一定律,I3=Ix且I1=I2。因此,Rx的值为:
Rx=R3•R2
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R1如果知道了四个电阻的值和电源的电压(Vs),则可以算出每一个分压器的电压,并把它们相减,来得出电桥两端的电压(V)。方程为:
V=Rx
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R3+RxVs-R2
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R1+R2Vs这可以简化为:
V=(Rx
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R3+Rx-R2
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R1+R2)Vs