Niezależnie od sposobu zasilania mostka jego zrównoważenie polega na wybraniu (regulacji) impedancji elementów wzorcowych, tak aby wartości chwilowe napięcia na przekątnej BD (rys. 8.1) mostka były w każdym momencie równe zero
Ogólny warunek równowagi mostków określa zależność
(8.1)
Z,-Z4=Z,-Z,
w której występują wielkości zespolone impedancji. Warunek (8,1) wynika z przyrównywania do zera wartości wyrażenia opisującego napięcie £/0 obliczone dla schematu zastępczego mostka pokazanego na rysunku 8.1.
Wskaźnikami równowagi mostków są najczęściej czułe mierniki prądu zwane galwa-nometrami włączone w przekątną BD mostka. Przy osiągnięciu stanu równowagi mostka wskazówka galwanomctru znajduje się w położeniu zerowym (brak przepływu prądu w przekątnej BD). Dokładność pomiaru mostkiem zależy od dokładności wykonania impedancji wzorcowych oraz czułości S mostka definiowanej jako stosunek przyrostu kąta a wychylenia wskazówki galwanometru do przyrostu wartości mierzonej x
S
Aa
A*
Z analizy wyrażeń opisujących prąd wskaźników równowagi mostków [1] wynika, że czułość S jest proporcjonalna do czułości wskaźnika równowagi oraz wartości napięcia zasilania Uz mostka. Ograniczeniem dla wzrostu czułości wskaźnika jest poziom oddziałujących nań napięć zakłócających oraz wartość maksymalnego napięcia zasilającego wynikająca z dopuszczalnego obciążenia elementów mostka. Błąd pomiaru mostkami nie przekracza 0,1%.
Typowym przykładem mostków prądu stałego jest mostek Wheatstone’a, którego przykładowe rozwiązanie w wersji laboratoryjnej przedstawia rysunek 8.2. Mostki prądu stałego służą do pomiaru rezystancji. W układzie Wheatstone’a oporność mierzona K* włączana jest w jedno ramię mostka, zaś pozostałe ramiona utworzone są przez regulowane oporniki wzorcowe o znanej rezystancji (/?2, Ri, Rą)- W stanie równowagi potencjały VB, Vd punktów B i D są sobie równe (Ig ~ 0), wtedy
UBD=VB-rD=Q (8.3)
Rys* 8.2* Mostek Wheatstone’a
^ praw Kirchhoffa dla układu mostka na rysunku 8.2 w stanie równowagi (zależność (8.3)) Wynikają związki:
Ii ~ h i h = U>
125