電橋靈敏度與檢流計內(nèi)阻關系的分析

周慕　王杭秋　尹會聽

摘要：指出了在自搭式惠斯通電橋實驗中，檢流計內(nèi)阻是電橋靈敏度一個重要影響因素。首先從理論上推導出了電橋靈敏度與檢流計內(nèi)阻關系式，然后在實驗中取檢流計內(nèi)阻不同值進行了分析，結果表明：檢流計內(nèi)阻Rg遠遠大于其他橋臂電阻時，電橋靈敏度很低，Rg在0～5000Ω范圍中，隨著Rg減小，電橋靈敏度會增加明顯。

關鍵詞：惠斯通電橋；靈敏度；檢流計內(nèi)阻

中圖分類號：O441.1文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10023502

1引言

惠斯通電橋采用比較法測量未知電阻，具有操作簡便、測量精度高的特點，廣泛地應用于科學測量技術諸多領域[1]。高等學校大學物理實驗中惠斯通電橋實驗多采用自搭式。學生實驗時除完成基本測量外，還會探究電橋靈敏度與電源電動勢、橋臂電阻[2～4]、橋臂比例之間的關系。其實，為保護檢流計，在“橋”上會和檢流計串聯(lián)一保護電阻，它對電橋靈敏度的影響學生們往往不會深入探究。本文中將保護電阻和檢流計內(nèi)阻合稱為檢流計內(nèi)阻，從理論推導和數(shù)值分析兩方面探究檢流計內(nèi)阻對電橋靈敏度的影響。

4結論

（1）實驗結果表明，Rg取大于5000Ω的較大阻值時，電橋靈敏度普遍很低，檢流計內(nèi)阻對實驗影響較大，主要原因是電橋不平衡時通過檢流計的電流非常小，不利于檢測。

（2）Rg取小于5000Ω的阻值時，當橋臂比例相同，檢流計的內(nèi)阻Rg越小，S電橋靈敏度 越高。Rg取值主要有串聯(lián)的保護電阻決定，保護電阻一般先取最大值，隨著逐漸趨近平衡，Rg應當減小到0。

（3）Rg 取小于5000Ω的阻值時，隨著Rg的減小，各橋臂比例下，電橋靈敏度均逐漸增大，且橋臂1∶1條件下增大最明顯。

采用自搭式惠斯通電橋測量電阻，為保護檢流計，實驗初保護電阻Rg需要設置較大的阻值，經(jīng)過分析檢流計內(nèi)阻Rg應隨著實驗電橋趨于平衡逐漸減小，取Rg值越小，對電橋靈敏度提高越有利。

參考文獻：

[1]竺江峰，蘆立娟，魯曉東.大學物理實驗[M].北京：中國科學技術出版社，2011：91～95.

[2]楊大鵬，袁保合.關于惠斯通電橋的一點討論[J]. 華北水利水電學院學報，2009，30（1）：61～63.

[3]李萍，王杰.惠斯通電橋橋臂電阻取值范圍的分析與研究[J]. 云南民族學院學報：自然科學版，2000，9（2） ：78～80.

[4]譚興文，韓力. 惠斯通電橋靈敏度的探究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2008，33（4）：149～152.

[5]秦艷芬. 惠斯通電橋靈敏度與各橋臂阻值關系的分析[J].寧波工程學院學報， 2004，endprint

摘要：指出了在自搭式惠斯通電橋實驗中，檢流計內(nèi)阻是電橋靈敏度一個重要影響因素。首先從理論上推導出了電橋靈敏度與檢流計內(nèi)阻關系式，然后在實驗中取檢流計內(nèi)阻不同值進行了分析，結果表明：檢流計內(nèi)阻Rg遠遠大于其他橋臂電阻時，電橋靈敏度很低，Rg在0～5000Ω范圍中，隨著Rg減小，電橋靈敏度會增加明顯。

關鍵詞：惠斯通電橋；靈敏度；檢流計內(nèi)阻

中圖分類號：O441.1文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10023502

1引言

惠斯通電橋采用比較法測量未知電阻，具有操作簡便、測量精度高的特點，廣泛地應用于科學測量技術諸多領域[1]。高等學校大學物理實驗中惠斯通電橋實驗多采用自搭式。學生實驗時除完成基本測量外，還會探究電橋靈敏度與電源電動勢、橋臂電阻[2～4]、橋臂比例之間的關系。其實，為保護檢流計，在“橋”上會和檢流計串聯(lián)一保護電阻，它對電橋靈敏度的影響學生們往往不會深入探究。本文中將保護電阻和檢流計內(nèi)阻合稱為檢流計內(nèi)阻，從理論推導和數(shù)值分析兩方面探究檢流計內(nèi)阻對電橋靈敏度的影響。

4結論

（1）實驗結果表明，Rg取大于5000Ω的較大阻值時，電橋靈敏度普遍很低，檢流計內(nèi)阻對實驗影響較大，主要原因是電橋不平衡時通過檢流計的電流非常小，不利于檢測。

（2）Rg取小于5000Ω的阻值時，當橋臂比例相同，檢流計的內(nèi)阻Rg越小，S電橋靈敏度 越高。Rg取值主要有串聯(lián)的保護電阻決定，保護電阻一般先取最大值，隨著逐漸趨近平衡，Rg應當減小到0。

（3）Rg 取小于5000Ω的阻值時，隨著Rg的減小，各橋臂比例下，電橋靈敏度均逐漸增大，且橋臂1∶1條件下增大最明顯。

采用自搭式惠斯通電橋測量電阻，為保護檢流計，實驗初保護電阻Rg需要設置較大的阻值，經(jīng)過分析檢流計內(nèi)阻Rg應隨著實驗電橋趨于平衡逐漸減小，取Rg值越小，對電橋靈敏度提高越有利。

參考文獻：

[1]竺江峰，蘆立娟，魯曉東.大學物理實驗[M].北京：中國科學技術出版社，2011：91～95.

[2]楊大鵬，袁保合.關于惠斯通電橋的一點討論[J]. 華北水利水電學院學報，2009，30（1）：61～63.

[3]李萍，王杰.惠斯通電橋橋臂電阻取值范圍的分析與研究[J]. 云南民族學院學報：自然科學版，2000，9（2） ：78～80.

[4]譚興文，韓力. 惠斯通電橋靈敏度的探究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2008，33（4）：149～152.

[5]秦艷芬. 惠斯通電橋靈敏度與各橋臂阻值關系的分析[J].寧波工程學院學報， 2004，endprint

摘要：指出了在自搭式惠斯通電橋實驗中，檢流計內(nèi)阻是電橋靈敏度一個重要影響因素。首先從理論上推導出了電橋靈敏度與檢流計內(nèi)阻關系式，然后在實驗中取檢流計內(nèi)阻不同值進行了分析，結果表明：檢流計內(nèi)阻Rg遠遠大于其他橋臂電阻時，電橋靈敏度很低，Rg在0～5000Ω范圍中，隨著Rg減小，電橋靈敏度會增加明顯。

關鍵詞：惠斯通電橋；靈敏度；檢流計內(nèi)阻

中圖分類號：O441.1文獻標識碼：A文章編號：16749944（2014）10023502

1引言

惠斯通電橋采用比較法測量未知電阻，具有操作簡便、測量精度高的特點，廣泛地應用于科學測量技術諸多領域[1]。高等學校大學物理實驗中惠斯通電橋實驗多采用自搭式。學生實驗時除完成基本測量外，還會探究電橋靈敏度與電源電動勢、橋臂電阻[2～4]、橋臂比例之間的關系。其實，為保護檢流計，在“橋”上會和檢流計串聯(lián)一保護電阻，它對電橋靈敏度的影響學生們往往不會深入探究。本文中將保護電阻和檢流計內(nèi)阻合稱為檢流計內(nèi)阻，從理論推導和數(shù)值分析兩方面探究檢流計內(nèi)阻對電橋靈敏度的影響。

4結論

（1）實驗結果表明，Rg取大于5000Ω的較大阻值時，電橋靈敏度普遍很低，檢流計內(nèi)阻對實驗影響較大，主要原因是電橋不平衡時通過檢流計的電流非常小，不利于檢測。

（2）Rg取小于5000Ω的阻值時，當橋臂比例相同，檢流計的內(nèi)阻Rg越小，S電橋靈敏度 越高。Rg取值主要有串聯(lián)的保護電阻決定，保護電阻一般先取最大值，隨著逐漸趨近平衡，Rg應當減小到0。

（3）Rg 取小于5000Ω的阻值時，隨著Rg的減小，各橋臂比例下，電橋靈敏度均逐漸增大，且橋臂1∶1條件下增大最明顯。

采用自搭式惠斯通電橋測量電阻，為保護檢流計，實驗初保護電阻Rg需要設置較大的阻值，經(jīng)過分析檢流計內(nèi)阻Rg應隨著實驗電橋趨于平衡逐漸減小，取Rg值越小，對電橋靈敏度提高越有利。

參考文獻：

[1]竺江峰，蘆立娟，魯曉東.大學物理實驗[M].北京：中國科學技術出版社，2011：91～95.

[2]楊大鵬，袁保合.關于惠斯通電橋的一點討論[J]. 華北水利水電學院學報，2009，30（1）：61～63.

[3]李萍，王杰.惠斯通電橋橋臂電阻取值范圍的分析與研究[J]. 云南民族學院學報：自然科學版，2000，9（2） ：78～80.

[4]譚興文，韓力. 惠斯通電橋靈敏度的探究[J].西南師范大學學報：自然科學版，2008，33（4）：149～152.

[5]秦艷芬. 惠斯通電橋靈敏度與各橋臂阻值關系的分析[J].寧波工程學院學報， 2004，endprint