电桥电路和電壓分配定則

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电桥电路和電壓分配定則之间的区别

电桥电路 vs. 電壓分配定則

电桥电路，又作桥式电路，是一种电路类型，是在两个并联支路当中各支路的中間节点（通常是兩元器件之間连线的一点）插入一個支路，來將兩個並联支路橋接起來的電路。最初，桥式电路是被发明用作实验室中的精确度量，其中一個并联支路中点旁的一個元器件，在使用時是可調整参数的。而到現今，桥式電路被广泛应用于各式线性及非线性電路上，包括仪器仪表、電子滤波器及電能转换等场合。 最知名的电桥电路为惠斯登电桥，它是英國科學家兼數學家發明並知名於英國科學家兼發明家，用於電阻的精確測量。如右圖所示，它由四個電阻器按圖示連接而成，其中電阻R1、R3的電阻值是已知的，而電阻R2的電阻值是可調整而且可讀數的（像是精密可調電阻箱），電阻器Rx電阻值待測量。結點A、C分別是電路的直流穩壓電源（如電池）的正、負兩連接端，結點B、D以一隻檢流計連接。使用時，調整可調電阻器，直到檢流計指針位於中點零點上（B、D兩點間電壓為零），此時可調電阻器上的讀數就是待測量電阻的電阻值。此外，因為可調電阻的電阻值與它相鄰的電阻R1的電阻值的比值，和待測電阻的電阻值與電阻R3的電阻值的比值，是相同的，這使得待測電阻的電阻值是可以由測量數據計算出來。 惠斯登電橋也曾用來整體測量交流電路的阻抗值，或是分別測量電阻值、電感值、電容值以及。這些基於惠斯登電橋衍生而來用於測量其它電路參數的橋式電路，像是维恩电桥、马克斯威电桥以及希維賽德電橋，它們的原理是相同的，都是共用一個直流穩壓電源，用兩個並聯支路之間連接的電位計比較兩支路間的電位差來判別兩支路電位是否相同，進而計算待測物理量。 在電源供應設計當中，由二極體或功能相似的器件（如閘流體）搭建的橋式電路或橋式整流器，用作電流整形，像是將極性交替變換或是其它流動方向不確定的電流，轉換為只往一個確定方向流動的電流。 在一些电机控制器，H桥用于控制电机转动的方向。. 電壓分配定則（Voltage divider rule），是指在串聯電路中，各負載分到的電壓與其阻抗成正比關係。依此原理所實作的電路又被稱為分壓器。 依克希荷夫電壓定律，電源電壓為各阻抗的電壓降的總合。 總阻抗 依歐姆定律，電路電流為電源電壓除以總阻抗。 各阻抗的電壓降 在只有2個阻抗的串聯電路裡，相關計算公式可以簡化為： 即.

阻抗

阻抗（electrical impedance）是电路中电阻、电感、电容对交流电的阻碍作用的统称。阻抗是一个复数，实部称为电阻，虚部称为电抗；其中电容在电路中对交流电所起的阻碍作用称为容抗，电感在电路中对交流电所起的阻碍作用称为感抗，容抗和感抗合称为电抗。阻抗將電阻的概念加以延伸至交流電路領域，不僅描述電壓與電流的相對振幅，也描述其相對相位。當通過電路的電流是直流電時，電阻與阻抗相等，電阻可以視為相位為零的阻抗。阻抗的概念不仅存在与电路中，在力学的振动系统中也有涉及。 阻抗通常以符號 Z 標記。阻抗是複數，可以用相量 Z_m \angle \theta 或 Z_m e^ 來表示；其中，Z_m是阻抗的大小，\theta 是阻抗的相位。這種表式法稱為「相量表示法」。 具體而言，阻抗定義為電壓與電流的頻域比率。阻抗的大小 Z_m 是電壓振幅與電流振幅的絕對值比率，阻抗的相位 \theta 是電壓與電流的相位差。採用國際單位制，阻抗的單位是歐姆（Ω），與電阻的單位相同。阻抗的倒數是導納，即電流與電壓的頻域比率。導納的單位是西門子 (單位)（舊單位是姆歐）。 英文術語「impedance」是由物理學者奧利弗·黑維塞於1886年發表論文《電工》給出。於1893年，電機工程師亞瑟·肯乃利（Arthur Kennelly）最先以複數表示阻抗。.

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電壓

電壓（Voltage，electric tension或 electric pressure），也稱作電位差（electrical potential difference），是衡量单位电荷在静电场中由于電勢不同所產生的能量差的物理量。此概念與水位高低所造成的「水壓」相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“電動勢”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 電壓的國際單位是伏特（V）。1伏特等於對每1庫侖的電荷做了1焦耳的功，即U(V).

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