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一种特殊结构的电路──直流单臂电桥,R1、R2、R3和R4叫电桥的臂,检流计G接于CD之间称为"桥"。
【注意事项】
1.J2364型直线电桥的比例臂是长为500毫米(阻值为3.2欧)的锰铜丝,其允许通过的电流为0.5安,故电桥A、B两端的电压不能超过1.5伏,否则电阻丝会发热变形,损坏仪器。为此,应先计算R0的阻值最小为多少才能使通过电阻丝的电流不超过0.5安,如变阻器电阻偏小,可再串联一个定值电阻作限流用。
2.连接R1和R2的四根导线的横截面积要足够大,长度要尽可能短些,接线端保持良好,以尽量减少附加电阻和测试误差。
3.检流计G允许通过的电流的最大值很小(J0409型为300微安),应加保护电阻。保护电阻r可以有两种方法接入电路:在图4.16-3甲中可变电阻r与G串联,开始时r取最大阻值,随着电桥逐渐平衡,可减少r值直至为零。在图4.16-3乙中,r与G并联,开始时r取最小阻值,随着电桥的平衡,增大r阻值,直至断开。
4.不要让电流长时间通过G特别是电桥未达到平衡时。将D的按键开关按下去时不要用力过大,也不要按住在电阻丝上滑动,以免磨损电阻丝。电阻丝如表面氧化或生锈,可在电阻丝下垫两层厚纸,再用细砂纸摩擦电阻丝,将其表面擦净。垫纸的作用是防止刻度尺表面损坏。
【目的和要求】
通过实验研究直线电桥──惠斯通电桥的平衡条件,并学习它的使用方法。
【仪器和器材】
直线电桥(J2364型),检流计(J0409型或J0409-1型),简式电阻箱(J2362-1型),滑动变阻器(J2354-1型),单刀开关(J2352型),干电池2节,导线若干。
【实验方法】
1.将直线电桥的电阻丝AB(附在标尺上)、电阻箱R1、R2,检流计G,滑动变阻器R0,电源E和开关S接成如图4.16-2所示电路。D为电阻丝上滑动头,并带有按键开关,将D按下时,桥的支路才接通。电阻丝AB粗细均匀,故其阻值与长度成正比。
电路接好后应进行全面检查,特别要检查电阻箱R1、R2的接触是否良好,触头处电路是否畅通。检查后把R0的阻值调至最大。
2.调整电阻箱R1和R2的阻值,使R1/R2=1.5。合上开关S,将滑动头D移至AB的中央。瞬时按下滑动头D的按键开关,观察检流计指针偏转的大小及方向,然后将D向某方向移动几厘米,再按下按键开关,此时检流计指针如偏转减小,则继续沿这方向移动D,直至检流计中的电流为零,这时滑动头D所在位置就是电桥平衡的位置。如果D向该方向移动后,在按下按键开关时检流计的指针偏转增大,说明平衡位置不在这边,应向反方向移动D。
为了准确找到平衡位置,可减小R0的阻值,提高电桥AB间的电压,以提高其灵敏度。缓慢移动D的位置,并反复"接通"和"断开"按键开关,若检流计指针确实不偏转,就可以认为电桥达到平衡了。
量出AD和DB的长度L3和L4,连同R1和R2的值一同记入下表中。
实验次数 | R1(欧) | R2(欧) | R1/R2 | L3(厘米) | L4(厘米) | L3/L4 |
1 | ||||||
2 | ||||||
3 |
3.改变电阻R1和R2的值,使R1:R2=2和R1:R2=0.5,按步骤2的要求重做实验,并将结果填入下表中。
4.根据上表的记录,可得出直线电桥平衡时,R1、R2、R3(L3)、R4(L4)之间应满足关系:
R1:R2=R3:R4
或R1:R2=L3:L4
四个桥臂 对边的电阻相乘 乘机相等 是平衡条件调节其中一个桥臂可调电阻 测电流 电流为零 电桥处于平衡状态 (除了加电端 另外两点 连接电流表)
若是电阻电桥,使用直流电源。检测电桥平衡使用灵敏电流表(一般是使用表针在刻度中心的表,就是表针可以两边摆动);这种电桥只能用来测电阻。 要是想测量电容或电感,电桥的电源就必须使用交流电源(最好是用10...
电桥平衡条件:电桥相对臂电阻的乘积相等,即通过桥路的电流等于零,也就是说,检流计指针指示零。1平衡条件直流电桥平衡条件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...
用示波器作为交流电桥平衡指示器的研究
介绍用示波器代替晶体管毫伏表作为交流电桥平衡指示器的研究及其优越性.
非平衡电桥数字温度计的设计
文章利用热敏电阻和非平衡电桥设计出了可以测量热力学温度、摄氏温度以及华氏温度的电路,并制成温度计。通过对这个温度计的校准表明:利用热敏电阻和非平衡电桥制作的数字温度计电路简明、结构简单、精度较高、达到了设计要求。
3DB电桥--电桥平衡就是说最后在中间连的那根导线中没有电流通过 3DB电桥条件是四个电阻的阻值交叉相乘 相等的时候就平衡了。
如图是一种特殊结构的电路──直流单臂电桥,R1、R2、R3和R4叫电桥的臂,检流计G接于CD之间称为"桥"。一般情况下R1、R3两端的电压不相等,即C、D两点间的电势不等,G中有电流通过。改变R1、R3的大小,可以使UAC=UAD,这时G中无电流通过。当G中无电流时叫做"电桥平衡"。
测量介质损耗因数最常用的仪器是西林电桥。西林电桥用于在交流电压下测量绝缘材料或电器设备的电容值和介质损耗因数值。西林电桥的基本回路,其中Z1(被试品)和C0(无损耗标准电容)是高压臂;R3(可调无感电阻)、R4(无感电阻)和C4(可调电容)是低压臂。高压臂是一些互相独立的部件,它们所能承受的电压决定了电桥的工作电压。低压臂组装在一起,调节R3及C4值可使电桥平衡。
电桥平衡时,由
可分别求得待测电容量C及介质损耗因数tgδ,其中ω为电源角频率。
电桥在高电压下工作时,要正确选择低压臂的参数,使正常情况下低压臂上的压降不超过几伏。低压臂要并联一放电管,以防止高压臂击穿或闪络而在B或C点出现高电位。
当被试品电容量较大时,流过R3的电流将很大,R3旁要并联分流电阻。当被试品的一端无法对地绝缘时,可采用反接线。要注意此时桥体(低压臂)处于高电位,应在绝缘台上的屏蔽笼内等电位操作或用绝缘件操作。
为减小电磁干扰的影响,可改变电源电压的相位;也可将指零仪正、反接各测一次,再按有关公式求出准确的C和tgδ。
电桥的概念:用比较法测量各种量(如电阻、电容、电感等)的仪器。最简单的是由四个支路组成的电路。各支路称为电桥的“臂”。如图电路中有一电阻为未知(R2),一对角线中接入直流电源U,另一对角线接入检流计G。可以通过调节各已知电阻的值使G中无电流通过,则电桥平衡,未知电阻R2=R1·R4/R3。