惠斯通电桥详解

惠斯通电桥在学生实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。

伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。

电桥是用比较法测量电阻的仪器。

电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。

电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。

通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。

惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。

对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。

惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。

1．惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。

四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形，称为电桥的四个臂。

四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。

E 为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V 之间调节。

R保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。

限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。

电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。

当C 、D 两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠g I ，检流计的指针发生偏转；当C 、D 两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=g I ，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。

惠斯通电桥实验目的1. 掌握惠斯通电桥的原理，并通过它初步了解一般桥式线路的特点。

2. 学会使用惠斯通电桥测量电阻。

却仪器QJ23型电桥，电阻箱，检流计，滑线变阻器，直流稳压电源等。

轴原理前而我们介绍的伏安法测量电阻，其精度不够高。

这一方而是由于线路本身存在缺点， 另一方而是由于电压表和电流表本身的精度有限。

所以，为了精确测S 电阻，必须对测量线 路加以改进。

惠斯通电桥（也称单臂电桥）的电路如 图4—5 — 1所示，四个电阻&、Rs Rh> Rx 组成一个四边形的回路，每一边称作电桥的 “桥臂”，在一对对角AD 之间接入电源，而 在另一对角BC之间接入检流计，构成所谓 “桥路”。

所谓“桥”本身的意思就是指这条 对角线BC 而言。

它的作用就是把“桥”的 两端点联系起来，从而将这两点的电位直接 进行比较。

B 、C 两点的电位相等时称作电 桥平衡。

反之，称作电桥不平衡。

检流计是 为了检查电桥是否平衡而设的，平衡时检流 计无电流通过。

用于指示电桥平衡的仪器， 除了检流计外，还有其它仪表，它们称为“示零器”。

当电桥平衡时，B 和C 两点的电位相等，故有(4-5-2)所以可得 或 这个关系式是由“电桥平衡”推出的结论。

反之，也可以由这个关系式推证出“电桥平 衡”来。

因此（4-5-3）式称为电桥平衡条件。

如果在四个电阻中的三个电阻值是已知的，即可利用（4-5-3）式求出另一个电阻的% %由于平衡时儿=0.所以“BD = *1） C 间相当于断路，故有(4-5-1) (4-5-3) (4-5-4) l I D阻值。

这就是应用惠斯通电桥测量电阻的原理。

上述用惠斯通电桥测量电阻的方法，也体现了一般桥式线路的特点，现在重点说明它的几个主要优点：（1）平衡电桥采用了示零F —根据示零器的“零”或“非零”的指标，即可判断电桥是否平衡而不涉及数值的大小。

因此，只须示零器足够灵敏就可以便电桥达到很高灵敏度，从而为提高它的测量精度提供了条件。

惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的电桥线路，也被称为惠斯通电阻桥或惠斯通电阻仪。

它是由19世纪末英国物理学家惠斯通(Wheatstone)设计的，用于测量未知电阻的值。

惠斯通电桥是一个平衡桥，当桥达到平衡状态时，可通过测量各分支电流或电压来计算出未知电阻值。

```
电源
\R1/
---
/\
\R2/
未知电阻
---
/\
\R3/
```
电路中的元件可以使用电阻箱或任何其他可变电阻元件，分别代表已知电阻R1、R2和R3、未知电阻R可以是任意一个需要测量的电阻。

电源施加在电路的两个端点上，形成一个固定的电势差。

当电阻R值未知时，通过调整R1、R2和R3的电阻值，使电桥平衡。

电桥平衡时，表示电桥两个对角线的电势差为零，即没有电流通过这两个
对角线。

此时可以应用基尔霍夫定律进行计算。

基尔霍夫定律可以用来分析相互连接的电路中的电流分布。

根据基尔
霍夫定律，通过一个环路中各个分支的电流代数和为零。

在惠斯通电桥中，应用基尔霍夫定律可以得出如下方程:
R1/R2=R/R3
其中，R表示未知电阻的值。

通过上述方程，可以计算出未知电阻R的值。

总结起来，惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻值的电桥线路。

通过
调整已知电阻的值，使电桥达到平衡状态，从而可以利用基尔霍夫定律计
算出未知电阻的数值。

惠斯通电桥的原理可以应用于测量电阻、检测电路
故障等各种应用场景中。

惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法，由英国物理学家惠斯通于1843年发明。

它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。

本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。

一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成，如图1所示。

其中，R1、R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可变电阻，E为电源。

当电桥平衡时，有如下公式：R1/R2 = R3/R4其中，R1、R2、R4为已知电阻，R3为待测电阻。

通过改变R4的值，使电桥平衡，再根据公式计算R3的值，就可以测量出待测电阻的电阻值。

图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。

通过改变可变电阻R4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电阻R3的电阻值。

这种方法比直接测量电阻值更为精确，特别适用于较小电阻值的测量。

2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。

这时，电桥电路中的电阻要换成电容，如图2所示。

通过改变可变电容C4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电容C3的电容值。

这种方法比直接测量电容值更为精确。

图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。

这时，电桥电路中的电阻要换成电感，如图3所示。

通过改变可变电感L4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电感L3的电感值。

这种方法比直接测量电感值更为精确。

图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。

特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量，比直接测量更为精确。

2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。

另外，实验过程中需要进行多次调节，比较费时。

四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法，具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。

通过本文的介绍，希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。

惠斯通电桥原理、计算公式及应用1. 电阻桥定义解释惠斯通电桥是由四个电阻组成地电桥电路，这四个电阻分别叫做电桥地桥臂，惠斯通电桥利用电阻地变化来测量物理量地变化，单片机采集可变电阻两端地电压然后处理，就可以计算出相应地物理量地变化，是一种精度很高地测量方式.其电路形式如下图所示.在电桥中有三个电阻阻值是固定地分别为R1, R2, R3,第四个电阻是可变地为Rx, Rx发生变化时，图中B,D两点之间地电压发生变化，通过采集电压地变化就可以知道环境中物理量地变化，而从实现测量地目地.下面举例介绍电桥电路地计算方式.2. 电阻桥相关计算假设流过R1, R2桥臂地电流为11，流过R3, Rx桥臂地电流为12，电桥供电电压为VCC如下图所示.Ri 疗星W通过欧姆定律可以计算出每个电阻两端地电压.在R1和R2这两个桥臂上，R1, R2将VCC电压分压，R2电阻两端得到地电压即为VI；在R3和Rx这个桥臂上，R3, Rx将VCC电压分压，R3电阻两端得到地电压即为V2.下面分别用欧姆定律计算V1和V2.流过电阻R1和R2地电流11:R3两端地电压:R3V2 = I2XR3=VCCX^-. V1和V2地电压差:II = VCC R1 + R2"R2两端地电压V1VI = Il X R2 = VCCX R2R1 + R2www ・ d i angon. cam流过电阻R3和Rx 地电流I2:12 = VCCR3 + RxR3 X ”广 z R2 RX-R3-R1 R3 <Rx/ _ VCC X ^(Rl 4- R2)(R3 + Rx)^' wvi'w. d iangocom由此可以看出：如果4个电阻都相等，即 R 仁R2=R3=Rx 那么△ V=0,即电桥处于平衡状态；Rx 发生变化会导致AV 发生变化；3. 电阻桥地应用在实际使用中，我们通常将其中三个电阻值固定，而将另外一 个电阻换成热敏电阻、压敏电阻、PT100等，这时候就可以用电桥来 测物理量了 .如果将PT100接入电桥，随着环境温度地变化， PT100 地阻值发生变化导致 AV 发生变化，将差分电压AV 通过差分运放放 大后进入单片机地AD 采样，再对照PT100地电阻-温度对应表就可以 知道当前环境地温度了 .AV = VI - V2 = VCC X / R2 I R 1 + R2版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article in eludes someparts, in cludi ng text, pictures, and desig n. Copyright is pers onal own ership. b5E2RGbCAP 用户可将本文地内容或服务用于个人学习、研究或欣赏，以及其他非商业性或非盈利性用途，但同时应遵守著作权法及其他相关法律地规定，不得侵犯本网站及相关权利人地合法权利.除此以外，将本文任何内容或服务用于其他用途时，须征得本人及相关权利人地书面许可，并支付报酬.p1EanqFDPwUsers may use the contents or services of this articlefor pers onal study, research or appreciati on, and other non-commercial or non-profit purposes, but at the same time, they shall abide by the provisi ons of copyright law and other releva nt laws, and shall n ot infringe upon the legitimate rights of this website and its releva nt obligees. In additi on, when any content or service of this article is used for other purposes, writte n permissi on and remun erati on shall be obta ined from the pers on concerned and the releva nt obligee. DXDiTa9E3d转载或引用本文内容必须是以新闻性或资料性公共免费信息为使用目地地合理、善意引用，不得对本文内容原意进行曲解、修改,并自负版权等法律责任.RTCrpUDGiTReproducti on or quotatio n of the content of this articlemust be reas on able and good-faith citati on for the use of n ews or in formative public free in formatio n. It shall notmisinterpret or modify the original intention of the contentof this article, and shall bear legal liability such ascopyright. 5PCZVD7HXA。

惠斯通电桥的应用原理什么是惠斯通电桥？惠斯通电桥是一种经典的电路分析工具，用于测量和比较电阻值。

它是由德国物理学家惠斯通于1843年发明的。

它基于电桥的平衡原理，通过调节电桥上的电阻，来寻找电桥上电流零点的位置，从而求解未知电阻的值。

惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻和一个Galvanometer（电流表）组成。

四个电阻分别为R1、R2、R3和R4。

使用者需要调节R3的电阻值，使电桥平衡，即通过R1和R2的电流等于通过R3和R4的电流。

当电桥平衡时，Galvanometer上的指针将指向零点。

惠斯通电桥的工作原理惠斯通电桥的工作原理基于电桥平衡的条件。

当电桥平衡时，可以得到以下等式：R1/R2 = R3/R4通过这个等式，我们可以知道，如果R1和R2的比值等于R3和R4的比值，那么电桥就处于平衡状态。

换句话说，当电桥平衡时，根据已知电阻值和平衡的电桥比例关系，可以求解未知电阻的值。

惠斯通电桥的应用惠斯通电桥在实际的电路测量和分析中有着广泛的应用。

以下是一些常见的应用案例：1.测量电阻值：通过惠斯通电桥可以准确测量电阻值。

将未知电阻与已知电阻在一个电桥上连接，通过调节已知电阻的值，使电桥平衡。

当电桥平衡时，可以根据已知电阻和平衡条件求解未知电阻的值。

2.电导率测量：惠斯通电桥可以用于测量材料的电导率。

通过连接一个电解质溶液和两个电极，将电桥上的两个电阻分别设为已知电阻和未知电阻。

当电桥平衡时，根据已知电阻、电解质溶液的尺寸和电极之间的距离，可以计算出待测电解质溶液的电导率。

3.温度测量：惠斯通电桥可以用于测量温度。

通过连接一个热敏电阻和一个已知电阻，将电桥调节至平衡状态。

当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会发生变化，从而使电桥失去平衡。

通过观察电桥失去平衡的程度，可以推导出温度的变化。

4.检测物质浓度：惠斯通电桥可以用于检测液体中某种物质的浓度。

将一个传感器与已知浓度的液体进行比较，通过调节传感器上的电阻，使电桥平衡。

惠斯通电桥实验原理与操作惠斯通电桥是一种常用的电路实验仪器，用于测量电阻、电容、电感等元件的值。

它可以通过比较两个电路中的电压差来确定未知元件的值，被广泛应用于物理学、电子工程等领域。

在本文中，我们将介绍惠斯通电桥的工作原理和操作步骤。

一、原理介绍惠斯通电桥基于惠斯通电桥定律，即在电桥平衡时，四个支路中的电压之比相等。

在电桥平衡时，可以通过调节电桥中的不同元件值来求解未知元件的值。

电桥中一般包括一个电源、两个已知元件和一个未知元件。

电桥的平衡条件可以表述为：\[ \frac{Z_1}{Z_2} = \frac{Z_3}{Z_4} \]其中，\(Z_1\)、\(Z_2\)为已知元件值，\(Z_3\)、\(Z_4\)为未知元件值。

二、操作步骤1.搭建电桥电路首先，按照实验要求搭建惠斯通电桥电路，连接电源、已知元件和未知元件。

确保电路连接正确，无误接或短路。

2.调节电桥平衡开启电源，使用电桥平衡实验仪器，逐步调节已知元件的值，直到电桥平衡为止。

在平衡点时，电桥中的两个支路电压相等。

3.记录数据在电桥平衡时，记录已知元件的值和调节量，以及未知元件的值。

这些数据将用于后续的计算和分析。

4.计算未知元件值根据惠斯通电桥定律，利用记录的数据计算未知元件的值。

根据电桥平衡条件，求解未知元件的阻抗、电容或电感值。

5.实验验证最后，验证计算结果是否与实际值相符。

可以进行多次实验以提高准确性，并比较实验结果的一致性。

三、实验应用惠斯通电桥广泛用于电工、电子、物理等领域的实验中。

通过使用电桥可以测量各种元件的参数，了解电路中元件之间的关系，为实际应用提供参考。

结语惠斯通电桥是一种简单而有效的电路实验仪器，具有广泛的应用价值。

通过本文介绍的原理和操作步骤，希望读者能够更深入了解电桥的工作原理，掌握电桥的正确使用方法，为相关领域的实验研究提供帮助。

惠斯通电桥概念在学生实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。

伏安法测量电阻的公式为R=U/I （测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U ，不可避免存在测量线路缺陷。

电桥是用比较法测量电阻的仪器。

电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。

电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。

通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。

惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。

对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。

惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。

1．惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图。

四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形，称为电桥的四个臂。

四边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对角线”。

E 为线路中供电电源，学生实验用双路直流稳压电源，电压可在0-30V 之间调节。

R 保护为较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。

限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。

电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。

当C 、D 两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0≠g I ，检流计的指针发生偏转；当C 、D 两点之间的电位相等时，桥路中的电流0=g I ，检流计指针指零（检流计的零点在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。