惠斯通电桥 · 平衡条件与灵敏度
经典桥式电路 | 调节桥臂电阻，观察检流计电流 | 平衡条件 \(R_1/R_2 = R_3/R_x\)
\(U_{in} = 10\text{V}\)（固定） | 检流计内阻 \(R_G = 100\,\Omega\)
桥臂电阻设置
1000 Ω
10 Ω10 kΩ
1000 Ω
10 Ω10 kΩ
1000 Ω
10 Ω10 kΩ
1000 Ω
10 Ω10 kΩ
10.00 V
固定直流电压源
惠斯通电桥拓扑
桥式电路结构
\(U_a = U_{in}\frac{R_2}{R_1+R_2}\) \(U_b = U_{in}\frac{R_x}{R_3+R_x}\)
\(U_G = U_a - U_b\) \(I_G = U_G / R_G\)
\(U_G = U_a - U_b\) \(I_G = U_G / R_G\)
桥臂中点电压 \(U_a\) 与 \(U_b\)
蓝色 = \(U_a\)（左分压器中点） | 橙色 = \(U_b\)（右分压器中点）
检流计指示器 · 电流 \(I_G\)
← 向左
向右 →
I_G = 0.000 μA
(零)
桥臂电压与检流计
\(U_a\)（上中点 a）
— V
\(U_b\)（下中点 b）
— V
\(U_G = U_a - U_b\)
— V
\(I_G = U_G / R_G\)
— μA
平衡状态
未平衡 ✗
\(R_1 / R_2\)
—
\(R_3 / R_x\)
—
惠斯通电桥平衡原理
当桥臂电阻满足 \(R_1/R_2 = R_3/R_x\)（即 \(R_1 R_x = R_2 R_3\)）时，检流计两端电压 \(U_G = 0\)，电桥平衡。 此时 \(U_a = U_b\)，检流计中无电流通过。本仿真允许独立调节四个桥臂电阻，直观演示平衡条件的建立与偏离。 平衡时 \(R_x = R_2 R_3 / R_1\)，可用于精确测量未知电阻。
灵敏度与检流计
检流计内阻 \(R_G = 100\,\Omega\)，用于检测微小的不平衡电流。电桥灵敏度取决于检流计的电流检测能力和桥臂电阻值。 当 \(U_G\) 接近零时，检流计指针居中；偏离平衡时，电流方向指示 \(U_a\) 与 \(U_b\) 的相对大小。 点击"自动平衡"按钮可使 \(R_x\) 自动调整至平衡值。