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直流單臂電橋又稱惠斯登電橋，其原理電路如上圖所示，圖中ac、cb、bd、da四條支路為電橋的四個臂，其中R1（RX）為被測臂，R2、R3構(gòu)成比列臂，R4稱為較臂。在電橋的對角線cd上連接指零儀表（一般是檢流計）另一對角線ab上連接直流電源E。
在電橋投入工作時，先接通電源按鈕SB，調(diào)節(jié)電橋的一個臂或幾個臂的標準電阻，使檢流計指針指示為零，這時，就表示電橋達到平衡。在電橋平衡時，cd兩點的電位相等。
則： Uac=Uad, Ucb=Udb
即：I1R1=I4R4, I2R2=I3R3
將這兩式相除，得： I1R1/I2R2=I4R4/I3R3
當電橋平衡時，Ig=0
∴I1=I2， I3=I4
代入上式得：
R1R3=R2R4
上式是電橋的平衡條件。它說明：在電橋平衡時，兩相對橋臂上電阻乘積等于另外兩相對橋臂上電阻的乘積。根據(jù)這個關(guān)系，在已知三個臂電阻的情況下，就可確定另外一個臂的被測電阻的電阻值。
設被測電阻RX是位于第一個橋臂中，則 RX=R2R4/R3
