实验原理
惠斯登电桥(也叫单臂电桥),它的原理如图1所示,其中、、为阻值可调的标准电阻,为待测电阻,G为检流计,E是电源电动势,为滑线变阻器。桥臂中的、为比率臂,为比较臂。调节、、,使B、D间串接的检流计上的电流为零,即,此时电桥处于平衡状态,有,可以得到:
(1)
只要知道了和就可以得到待测电阻。
图1惠斯登电桥原理
电桥灵敏度的定义是:
(2)
其中S是桥臂电阻的相对变化与检流计相应的偏转格数的比值。从式中可以看出,当一定时,越大,电桥灵敏度越高。
为了进一步分析影响电桥灵敏度的各种因素,改写2式为
(3)
其中,表示检流计的电流灵敏度,表示电桥的线路灵敏度。
若不考虑电源内阻,由基尔霍夫定律,可得出
(4)
其中E是电源电动势,为检流计内阻。
则整个电桥的灵敏度为
(5)
由5式可以得出以下结论:
① 电桥的灵敏度与检流计的灵敏度成正比;
② 电源电动势越高,电桥灵敏度就越高(但要注意,在提高电源电动势时,必须考虑电桥的额定功率,否则将会损坏桥臂电阻);
② 检流计内阻越小,电桥灵敏度越高;
④ 桥臂电阻(、、、)越大,电桥灵敏度越低。