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分類瀏覽 惠斯頓電橋

                                      惠斯頓電橋(Wheatstone Bridge),為一重要的電氣回路,如附圖所示者。不僅可以用來精確地測量未知電阻,並且在交流電橋的方法中,除了電阻外,亦可測量電感與電容。

  惠斯頓電橋於西元一八四七年,為英人惠斯頓(Charles Wheatstone)首先使用,因之得名。

  當檢流計(Galvanometer)G中沒有電流時,電橋為平衡狀態。在此條件下,通過電阻P與R的電流為I1,通過電阻Q與S的電流為I2。因BD間無電流流通,故B與D兩點有相同的電位。因此AD 間的電位差等於AB間的電位差,即I1P=I2Q。同理DC間的電位差等於BC問的電位差,即I1R=I2S。將上兩式相除可得(方程式1)或(方程式2)。若P、Q、S為已知電阻,則未知電阻R便可由上式求得。

  現代實用的電橋,將比率臂(Ratio Arms)P與Q以及S臂,共同設置於適當的箱子中,僅留出連接電池、檢流計以及未知電阻的端點。比率臂各包含一、十、一百,以及一千歐姆之電阻器,藉旋轉開關選擇其值,而S則為四標度盤(Four-dial)十進位的電阻。由調整S以獲得平衡。

  檢流計必須有一個可調變的分流器,以便於開始平衡的階段,減小其敏感性,於最後平衡階段時,則使其達到最大敏感度。

  通常在電池及檢流計的電路中,備有電鑰,使電池僅在平衡時供應電流。電池之開關必須比檢流計的開關先關上,後打開,以免未知電阻中的電感所發生的電動勢,引起檢流計的偏轉,否則將會使平衡的操作更為困難。

  在平衡得到後,必須將電池倒置,重新求得平衡,將R值取為兩次結果之平均值。此種程序,可以消除因電路中不同部分溫度相異時,所產生的熱電動勢效應。


 
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