1、2.5、电桥电路，补偿电路和电势差计25 1 、 惠斯通电桥用欧姆表测量电阻虽然方便，但不够精确，而用伏安法测电阻，电表所引起的误差又难以消除，精确地测量电阻，常用惠斯通电桥。图 2-5-1 是惠斯通电桥的电路图，当 B、 D 两点的电势相等时，通过检流计的电流强度 ，此时就称电桥平0gI衡（可通过调节滑动触头 D 的位置来实现） 。根据串联电路中电阻与电压成正比的原理，可知此时应有 021:Rx一般来讲， 和 由同一均匀电阻丝组成，其阻值与长度成正比，待测电阻的计算公式为 021021RLRx测出电阻丝长度 和 之比，再由标准电阻 的阻值即可确定待测电阻1 0R的阻值。x备注：操作方法见实验
2、部分。25 2 、 电势差计精确地测量电源电动势常采用电势差计。电势差计是根据补偿原理来设计的，补偿法的原理可用图 2-5-2 所示来说明。通常情况下，用测量仪器对电源进行测量时，总有电流通过电源，因而造成测量误差。用图 2-5-3 所示的电路进行测量时，可以使待测电源中的电流为零。图中工作电源与粗细均匀的电阻线 A、 B 相连。适当调节 C 的位置，当电阻线在 A、 C 段的电GADB1S4R2S1230Rx图 2-5-1GRBACx图 2-5-2势降刚好与待测电源的电动势 Ex 相等时，灵敏电流计 G 内没有电流通过，待测电源中的电流也为零。这时，称待测电路得到了补偿。若先对一 个标准电池
3、实现补偿，就可以对电路进行定标（测得 A、C 间单位长度相当多少伏电压） ，然后对某个待测电压实现补偿，即可精确地测定这个电压值。用这种方法既可以测量电源电动势，还可以测量某段电路两端电压。若再借助于比较法，还可测量电阻值。这种测量方法称为补偿法。滑线式电势差计的电路如图 2-5-4 所示。它由三部分组成：工作电源 E、开关和变阻器 组成“工作电路” ；标准电池 、灵敏电流计 G 和保护电阻 组1K1R02R成“标准电路” ；待测电源 、开关 、电阻箱 、灵敏电流计 G 和保护电阻x3K3R组成“测量电路” ，三部分之间接有转换开关 和由粗细均匀的电阻线 AB 和2 2滑动触头 C。任何电势差
4、计，无论结构多么复杂，都有以上三部分。测量前，应先对电势差计进行校准，回路中的工作电源电压可取 34V 间某个值。调节变阻器 使工作电路中的电流达到规定值。再将转换开关 接标准1R2K电池，调节滑动触头 C，并逐步减小保护电阻 ，直至 等于零时，接通灵敏2R2电流计 G，表中也有没电流通过。这时“标准回路”就达到了平衡，记下此时电阻线上 段长度 。1A1l然后，将 调至最大，将转换开关 接待测电源，并断开开关 。按以上2R2K3K方法再调节“测量电路”使其达到平衡，并记下此时触头位置所对应的电阻线上的长度 。在调节过程中， 的位置不能动，以保护工作电流不变。此时，2AC2l1由于电阻线的粗细均匀，故有SLISx/210即 012x如果要测量待测电源的内阻 r，可以合上 ，用以上方法测得待测电源的路3K端电压 013LUx再根据公式 3RrIrxx读出电阻箱的阻值 ，即可求出电源内阻为3R1xUr利用电势差计还可以借助于比较法测电阻，测量方法如图 2-5-5 所示，图中 R 为标准电阻， 为待测电阻，先用电x势差计测出 两端的电压 ，再用同样的办法测出标准电xx阻 R 两端的电压 U，由于电势差计没有分流作用，故 xxxRI:因此 URx CMNRx电 势 差 计图 2-5-5
