交流回路の構成と動作
ブリッジ回路は、未知の抵抗値、インピーダンス、インダクタンス、容量を測定するために使用される電気回路構成です。多くのブリッジ、例えばウィートストンブリッジ、マクスウェルブリッジ、ケルビンブリッジなどは、精度をもって量を測定し、同じ原理に基づいて動作します。以下にいくつかのブリッジの機能について簡単に説明します：
ウィートストンブリッジ
ウィートストンブリッジは、チャールズ・ウィートストンによって開発された電気回路で、回路内の未知の電気抵抗の値を決定するために使用されます。ウィートストンブリッジは、デジタルマルチメータのような他の機器が正確に計算できない非常に低い値の抵抗を計算するのに非常に適しています。
ウィートストンブリッジ回路は、四つの抵抗器をダイヤモンド形に配置したものです。二つの並列な脚があり、それぞれの脚には二つの抵抗器が直列に接続されています。三つ目の脚が二つの並列脚の中間点で接続されています。四つの抵抗器のうち、一つの抵抗値は二つの脚をバランスさせることで決定できます。四つの抵抗器のうち、R1 と R3 の値は既知であり、R2 の値は調整可能で、Rx の値は計算対象です。この調整は電源に接続され、端子Dと端子B間にガルバノメーターが設置されます。次に、調整可能な抵抗器の値を調整して、二つの枝の抵抗比 (R1/ R2) = (R3/Rx) となるまで調整します。その結果、ガルバノメーターはゼロを示し、電流が回路を流れなくなります。このとき、回路はバランスしており、未知の抵抗値を容易に測定することができます。R3 の読み取りが電流の流れ方向を決定します。
マクスウェルブリッジ
マクスウェルのインダクタンスブリッジの動作原理は、ウィートストンブリッジと同じです。ウィートストンブリッジに少し修正が加えられています。このブリッジでは、四つの枝は未知のインダクタンス (L1)、可変コンデンサー (C4)、四つの抵抗器、および検出器（ガルバノメーターではなく）で構成されています。これは、未知の値を標準的な可変コンデンサと比較してインダクタンスの値を測定するために使用されます。
ブリッジの基本原理は、未知のインピーダンスの正の位相角を、反対側の枝に配置されたコンデンサの負の位相角で補償することです。これにより、検出器の両端の電位差がゼロになり、電流が流れなくなります。コンデンサ C4 と抵抗器 R4 は並列に接続されており、橋がバランスするように両方の値が調整されます。
ケルビンブリッジは、ウィートストンブリッジの別の変形で、1mΩから1kΩまでの低抵抗を高精度に測定するために使用されます。低抵抗を精密に測定するためには、ケルビンブリッジでは高電圧供給と感度の高いガルバノメーターが必要です。低抵抗を測定する際には、接続線の抵抗が重要な役割を果たします。ウィートストンブリッジが使用され、図に示すように二つの追加の抵抗器があります。抵抗器 R1 と R2 は第二の比率腕に接続され、四端子抵抗器が構築されます。ここで R は未知数であり、S は標準抵抗器です。ガルバノメーターは c と d の間に配置され、接続線の抵抗 r が無視され、測定値に影響を与えないようにします。平衡状態では、ガルバノメーターはゼロを示し、電流が回路を流れません。平衡状態での式は：
ヘイブリッジ回路
ヘイブリッジは、マクスウェルブリッジ回路の別のバリエーションです。マクスウェル回路では抵抗がコンデンサに並列に接続されていますが、ヘイ回路では抵抗が標準コンデンサと直列に接続されています。これは、インダクティブインピーダンスの位相差が非常に大きい場合に有用であり、低抵抗を直列に接続することで克服できます。
アンダーソンブリッジ
アンダーソンブリッジは、マクスウェルのインダクタンスキャパシタンスブリッジの改良版です。主に標準コンデンサと抵抗器を使用してコイルの自己インダクタンスを測定するために使用されます。このブリッジの主な利点は、頻繁にブリッジをバランスさせる必要がないことです。安定した電流でブリッジをバランスさせるために、可変抵抗 r を調整し、AC 電源をバッテリーと移動コイル型ガルバノメーターに置き換えます。ブリッジがバランスすると、端子 D と E の電位は同じになります。各枝の電流は I1、I2、および I3 で示されます。
ダイオードブリッジ回路
これは、四つのダイオードを配置したブリッジ回路で、入力極性に関わらず同じ出力極性を得ることができます。ダイオードブリッジ回路（またはブリッジ整流器とも呼ばれる）は、交流を直流に変換する必要がある場所や、ラジオ信号の振幅を検出する場所で使用されます。入力の正極が左上の端子に、負極が右下の端子に接続された場合、赤いパスを通じて上部電源端子から出力へ電流が流れ、青いパスを通じて下部電源端子に戻ります。
