惠斯通电桥不平衡怎么计算等效电阻

惠斯通电桥不平衡怎么计算等效电阻,第1张

可以通过列基尔霍夫回路方程在设定一个电压下解总电流

I=I1+I2

I1RI+R5I3=I2R4

(I1-I3)R2=(I2+I3)R3+R5I3

R1I1+R2(I1-I3)=U

R等=U/I    即可解出I等

可以通过对R3R4R5 Y-三角 变形化为简单电路,若无R5直接利用两个电阻并联公式,再加和,即可解出。

直接求比较繁,可换个思路,把R1R4=R2R3换成R3=KR1,R4=KR2

则RAB上式=(1+2K+K^2)R1R2/(1+K)(R1+R2)

RAB下式= (1+K)R1R2/ (R1+R2)

得证。

扩展资料:

若用电阻率公式计算考虑:

R = ρ(L/S)

式中 R 是电阻,ρ 是电阻率,S 是截面积,L 是导线的长度。

还有另一种公式的计算:

串联时:R=R1+R2++Rn

并联时:1/R=1/R1+1/R2+1/Rn

R表示总电阻,R1表示第一个电阻,Rn表示第n个电阻。

若有N个相同电阻r并联,则1/R=N/r。

并联电阻,相当于通电时的截面积增加,S大了电阻便减少。

串联电路中的等效电阻比任何一个串联电阻都大,并联电路中的等效电阻比任何一个并联电阻都小。

参考资料来源;百度百科-等效电阻

电桥法测电阻的原理电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于它测试灵敏,测量准确,使用方便,所以得到广泛应用。

电桥有直流和交流之分,直流电桥主要用于测量电阻。直流单电桥常称惠斯登电桥,用于1~106W范围中值电阻测量;直流双电桥常称开尔文电桥,用于10-3~1W范围低值电阻测量。交流电桥除测电阻外,还可以测量电容、电感等电学量。通过传感器,还可以测定量一些非电学量,如温度、压力等,在非电量电测方法中有广泛应用。

直流单电桥测量电阻的原理,由精密电阻箱表示的标准电阻Ra、Rb、R及待测电阻Rx构成四边形,每一边称电桥的一个臂。对角点A、C与B、D分别接电源E支路和检流计G支路,接有检流计的对角线BD称之为“桥”。

当接通电源开关S和检流计开关G时,检流计有电流通过,但当调节四个桥臂到适当值时,检流计无电流通过,此时称“电桥平衡”。于是B、D两点电势相等,即流过Ra和R的电流相同,流过Rb和Rx的电流相同。

惠斯登电桥测电阻的原理和方法如下:

惠斯通电桥(又称单臂电桥)是一种可以精确测量电阻的仪器。通用的惠斯通电桥电阻R1,R2,R3,R4叫做电桥的四个臂,G为检流计,用以检查它所在的支路有无电流。

当G无电流通过时,称电桥达到平衡。平衡时,四个臂的阻值满足一个简单的关系,利用这一关系就可测量电阻。

惠斯通电桥是由四个电阻组成的电桥电路,这四个电阻分别叫做电桥的桥臂,惠斯通电桥利用电阻的变化来测量物理量的变化,单片机采集可变电阻两端的电压然后处理,就可以计算出相应的物理量的变化,是一种精度很高的测量方式。

非平衡电桥一般用于测量电阻值的微小变化,例如将电阻应变片(将电阻丝做成栅状粘贴在两层薄纸或塑料薄膜之间构成)粘固在物件上,当物件发生形变时,应变片也随之发生形变,应变片的电阻由电桥平衡时的Rx变为Rx+△R,这时检流计通过的电流Ig也将变化,再根据Ig与△R的关系就可测出△R,然后由△R与固体形变之间的关系计算出物体的形变量。

用这种方法可测量应变、拉力、扭矩、振动频率等。惠斯通电桥不是惠斯通发明的,在测量电阻及其它电学实验时,经常会用到叫惠斯通电桥的电路,很多人认为这种电桥是惠斯通发明的,其实,这是一个误会,这种电桥是由英国发明家克里斯蒂在1833年发明的,但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻,所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。

不是的,惠斯通电桥测电阻就是要,比如说你那个图R1左端是正极,电流在R1前边的那个节点分两个支路流进R1和R3,电流流经R1和R3之后,要求电压降相等,在那里连电流表就是要认定电流表上电流为0,那条路上电流为0也就说明了R1和R3的压降相等,即U1=U3,假设R4是滑动变阻器,调节滑动变阻器使得电流表电流为0,R2处连未知电阻R,则有R=(R1/R3)R4,若R1=R3,则R=R4。
Ig=0,电流表上没有电流流过,想想看,没有电流是什么情况?一段导线上电流为0,也就是说导线两端没有电流差,即在电桥电路中电流分别经过R1和R3后,电压降压是相等的,也就是说U1=U3。并联电路各支路电压相等且等于总电压U,因此可推出U2=U4。
电桥电路中,只要调节到电流表电流为0,则相当于就是并联电路,因为电流表上没电流,那条路其实就相当于没有接入电路。若电流表读数不是0,比如电流表读数I≠0,且U1>U3,即电流流过R1后分路流进R2与R4,而流过R3的电流也要流进R4,也就是说I1=I2+I,I3+I=I4。当然,这时要算R2的话就很复杂了。

当结点间的 电势相同时 这时电桥处于平衡
四个电阻时R1XR4 = R2XR3
电流平衡即通过调节比例臂与测量臂,似的电桥的桥臂平衡,此时桥两端电位相等,通常使用桥之间接一个灵敏检流计来判断当检流计无电流时候,桥臂间存在稳定的比例关系,从而计算出待检臂的电阻当然利用此比例平很原理,也可以测量电感,电容,复合阻抗等
以电阻比电桥为例,四个桥臂都由电阻构成其中桥的一侧相连的两个电阻为比例臂,另一侧相连的分别为可调标准电阻和待测电阻当桥平衡时候,显然可调标准电阻与待测电阻的比例,与比例臂两只电阻的比例相等
再以电流比电桥为例利用不同电阻间当电阻两端电压相等时,电阻的比例关系与流过的电流成反比这一特性,调节被测电阻与标准电阻(其中一段相连,两只电阻的另一端之间接检流计)上流过的电流,使得电阻两端的电位一致,即两电阻的两端电压相等测量两只电阻上的电流比例关系


欢迎分享,转载请注明来源:内存溢出

原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12755069.html

(0)
打赏 微信扫一扫 微信扫一扫 支付宝扫一扫 支付宝扫一扫
上一篇 2023-05-27
下一篇 2023-05-27

发表评论

登录后才能评论

评论列表(0条)

保存