直流单电桥的电路计算步骤

描述

直流单电桥。也称为惠斯通电桥、惠斯登电桥。如图1所示。它是4个电阻接成一个回路,每个电阻相当于正方形的一个边,正方形一对顶点接电源,另一对顶点接检流计。检流计就是精度较高的安培表。接检流计的支路就是“桥”,检流计的目的是测“桥”上的电流。当“桥”上电流等于零时,电桥平衡,此时相对的桥臂电阻乘积相等,相邻的桥臂电阻比值相等。因此时“桥”上没有电流,将“桥”断路或用短路线替代,对原电路无影响。

计算

图1 平衡直流单电桥

有的电桥,“桥”上也接有电阻,如图2(a)所示。如果电桥平衡,桥上的电阻对电路无影响,可以将“桥”短路或断路,计算结果不变。如果电桥不平衡,桥上的电阻对电路的求解有影响,此时无法用简单的电阻串并联公式计算,需用Y-三角形转化计算。如果不平衡电桥,“桥”是短路的,如图2(b)所示,此时电阻并联后串联,可以直接计算。

计算

(a)桥上有电阻

计算

(b)桥被短路

图2 不平衡直流单电桥

所以含有直流电桥的电路计算步骤如下:

首先观察电桥是否平衡;

电桥若平衡,则“桥”用短路或断路替代,其后用串并联公式可以计算;

电桥若不平衡,且“桥”为短路线,如图2(b),仍可用并联公式计算后再串联;

电桥若不平衡,且“桥”上有电阻,如图2(a),用Y-三角形转化计算或结点电压法、回路电流法等计算。

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