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方法09电桥法
如图:R1、R2、R3、R4是电桥的四个臂,电桥的一组对角顶点a、b之间接电阻R,对角c、d之间接电源,如果所接电源为直流电源,则这种电桥称为直流电桥。
R1
R2
R4
R3
R
d
c
a
b
E r
Ia
Ia
Ib
Ib
电桥电路的主要特点就是:当四个桥臂电阻的阻值满足一定关系时,会使接在对角线a、b间的电阻R中没有电流通过。这种情况称平衡状态。
要达到平衡条件:必须满足a、b两点电势相同。
Uda =IaR1 Uac =IaR2 Udb =IbR3 Ubc =IbR4 Uda=Udb Uac=Ubc R1Ia=R3Ib R2Ia=R4Ib
或R1R4=R2R3直流电桥的平衡条件是:对臂电阻的乘积相等.
【调研1】 如图所示是一种测量电阻的实验装置电路图,其中R1、R2是未知的定值定值,R3是保护电阻,R是电阻箱,Rx是待测电阻,是一只零刻度在中央、指针可以左右偏转的双向电压表.闭合开关S1、S2,调节R,使电压表的指针指在零刻度处,这时R的读数为90Ω;将R1、R2互换后,再次闭合S1、S2,调节R,使电压表V的指针指在零刻度处,这时R的读数为160Ω,那么被测电阻Rx的数值及R1与R2的比值分别为 ( )
R1
R2
Rx
R
V
S2
R3
S1
A. 120Ω 3:4
B. 125Ω 4:3
C. 160Ω 16:9
D. 250Ω 9:16
解析: 此题中的电路图是电桥电路图,其中R、Rx、R1、R2称为电桥的四个臂,调节电阻箱R适当时,使电压表的读数为零,此时称电桥平衡;这时要满足的条件为,由该条件即可求出Rx及R1、R2的比值;当R=90Ω时,即,R1、R2互换后,R=160Ω,即,所以得Rx=120Ω.进一步求出.A对.
【调研2】如图甲所示电路称为惠斯通电桥,当通过灵敏电流计G的电流Ig=0时,电桥平衡,可以证明电桥的平衡条件为:.图乙是实验室用惠斯通电桥测量未知电阻Rx的电路原理图,其中R是已知电阻, S是开关,G是灵敏电流计,AC是一条粗细均匀的长直电阻丝,D是滑动头,按下D时就使电流计的一端与电阻丝接通,L是米尺.
(1)简要说明测量Rx的实验步骤,并写出计算Rx的公式;
(2)如果滑动触头D从A向C移动的整个过程中,每次按下D时,流过G的电流总是比前一次增大,已