文档介绍：第卷总第期物理教学探讨.
年第期上半月. . ..
平衡电桥法在高中物理竞赛中的应用研究
邱守雄
福建省建阳市第一中学,福建省建阳市
电桥是一种用比较法进行测量的仪器,由定的,但检流计示零并不意味着通过它的电流严
于它的精确度和灵敏性都比较高,所以在电磁学格为零,而只是小到使人眼无法觉察到检流计的
测量技术中得到了极其广泛的应用。电桥法又可偏转的程度。因此这里就牵涉到一个“灵敏度”
分为平衡电桥法和非平衡电桥法两大类。为了更的问题。我们引入如下电桥灵敏度的定义:假定
有效地指导学生学会灵活应用平衡电桥法解决电桥已达到平衡状态,将其任意一臂的电阻改
实际问题,培养其高层次的实验素养和创新实践变△,若检流计的指针相应地偏转格,则电
能力,本文拟从平衡电桥法的基本原理、平衡电桥灵敏度一等,因此电桥灵敏度就等于桥
桥法的误差来源、平衡电桥法在测量中值、低值、
高值电阻中的实验设计等三个方面来对平衡电
臂电阻的单位相对变化所引起的检流计偏转的
桥法在高中物理竞赛中的应用做一系统研究,阐
述如下: 格数。显然,相同的引起的越大,电桥的灵
平衡电桥法的基本原理敏度就越高,对电桥平衡的判断就愈准确。
如图,四个电阻构由灵敏度的定义,通过解基尔霍夫方程组,
成一四边形,每一条边称就可以得到电桥灵敏度和桥路参数的关系为
为电桥的一个臂,其中一—————星———
一——————————兰———————一。其
、为比率臂,为
比较臂,为待测臂。
中,为检流计灵敏度,为检流计内阻。
入检流计的对角线就称
由此可见,电源电压越大,检流计灵敏度越
为桥。当通过检流计的电图
高,内阻越小,桥臂电阻总和越小,分布越平均,
流为零时,电桥就处于平衡状态。此时有:
一电桥的灵敏度就越高。因为当≤.分格时,
一般人眼就无法觉察到检流计的偏转了,设此时

一
;而【,一;:;所以有急一与用“计算出的使电桥严格平衡的值之
』、
鲁。实验中,若,均已间相差△,由电桥灵敏度的定义可得: :
知,则可求。
平衡电桥法的误差来源乏,所以警。这也正是由电桥灵敏度

电桥法的误差来源有两方面,桥臂电阻的准
引起的最大相对误差。
确度和电桥的灵敏度
平衡电桥法在测量中值、低值、高值电阻中
桥臂电阻的准确度。由误差传递公式可
的实验设计
得:.一百
。因为比率臂。, 测量中值电阻~ 。
常由准确度较低的四盘电阻箱充当,而常由例器材三个电阻箱,一个微安表头
≈,一个滑动变阻器,电源,开关。
准确度较高的六盘电阻箱或标准电阻充当,所以
实验目的测表头内阻尺。
主要由贡献而得。在示例和示实验方案的设计用电桥法。表面上看,似
例中,我们将阐述如何利用交换法和替代法消乎少了一个置于桥路上判断电桥平衡的检流计,
除因桥臂电阻不准确带来的误差。但如果电桥尚未平衡,合上:时,表头自身的读
电桥灵敏度:。只有当电桥平衡时,闭合,表头
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的读数才不发生变化。所以由表头自身就可判断例器材:。、尺。、。首尾相接构成如图
电桥是否平