在電路中,電橋是一種用于測(cè)量電阻、電容或電感值的裝置。平衡電橋和非平衡電橋在工作原理和應(yīng)用上有所不同。
一般而言,平衡電橋通過調(diào)節(jié)電橋上各支路的阻值使得電橋兩端的電勢(shì)差為零,從而獲得待測(cè)元件的電阻、電容或電感等數(shù)值。而非平衡電橋則是直接測(cè)量待測(cè)元件兩端電位差和電流強(qiáng)度變化來計(jì)算該元件的參數(shù)。
1.平衡電橋的等效電阻怎么求
平衡電橋的等效電阻指的是當(dāng)電橋成立(即電橋兩端電勢(shì)差為零)時(shí),整個(gè)電橋電阻相當(dāng)于多少歐姆。
通常情況下,電橋一側(cè)由三個(gè)電阻構(gòu)成,另一側(cè)由一個(gè)待測(cè)元件和一個(gè)可變電阻組成,變化可調(diào),以達(dá)到平衡狀態(tài)。當(dāng)電橋平衡時(shí),整個(gè)電橋電阻替代為兩個(gè)串聯(lián)的電阻R1和R2,其等效電阻可用下式計(jì)算:
2.平衡電橋和非平衡電橋的異同
除了工作原理不同外,平衡電橋和非平衡電橋還有一些其他方面的異同點(diǎn):
- 平衡電橋可以同時(shí)測(cè)量幾個(gè)元件的參數(shù),而非平衡電橋則只能依次測(cè)量。
- 平衡電橋需要先將電橋調(diào)整至平衡狀態(tài),而非平衡電橋直接讀取電壓值即可。
- 由于穩(wěn)定性好,在實(shí)際應(yīng)用中,平衡電橋通常被廣泛使用,而非平衡電橋則更多地用于科研實(shí)驗(yàn)室中。
3.平衡電橋的等效電阻怎么求
如前所述,當(dāng)電橋平衡時(shí),整個(gè)電橋等效電阻為兩個(gè)串聯(lián)電阻R1和R2。若電橋兩端電勢(shì)差不為零,將產(chǎn)生電流I,且它的大小與電勢(shì)差大小成正比。根據(jù)歐姆定律可得到下列方程:
其中R1、R2及Rx分別是三個(gè)已知電阻和待測(cè)元件的電阻。當(dāng)電橋平衡時(shí),R1/R2 = R3/Rx,從而可以求解出待測(cè)元件的電阻值Rx。