平衡条件:検流計Gに電流が流れないとき $\dfrac{R_1}{R_2} = \dfrac{R_3}{R_x}$ なので
$$R_x = R_2 \cdot \frac{R_3}{R_1} = 4 \times \frac{4}{2} = 8 \text{ k}\Omega$$ホイートストンブリッジの平衡条件:$\dfrac{R_1}{R_2} = \dfrac{R_3}{R_x}$。対角の抵抗の積が等しい:$R_1 R_x = R_2 R_3$。
(a) $R_x = 2$ kΩのとき:
$R_1$, $R_3$を流れる電流を$I_1$, $I_2$とする。
$R_x = 2$ kΩのとき $I_2 = \dfrac{3}{6 \times 10^3} = 0.5$ mA
点Aの電位$V_A$、点Bに対する電位 $V_B = V_A - R_1 I_1 = 3 - 2 \times 0.5 = 2$ V
$V = V_A - V_B = 1$ V
(b) $R_x \to \infty$(断線)のとき:
$I_2 = 0$なので$R_x$側には電流が流れず、C点の電位はD点と同じ。
一様電場中では $E = -\frac{\Delta V}{\Delta d}$ の関係があります。電位が高い方から低い方へ電場が向き、等電位面は電場に垂直です。
ホイートストンブリッジ:$\dfrac{R_1}{R_2} = \dfrac{R_3}{R_x}$。未知抵抗の精密測定に用いられる。平衡時はブリッジ部分の電流が0で、計算が大幅に簡略化される。