电桥灵敏度与检流计内阻关系的分析

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摘要：指出了在自搭式惠斯通电桥实验中，检流计内阻是电桥灵敏度一个重要影响因素。首先从理论上推导出了电桥灵敏度与检流计内阻关系式，然后在实验中取检流计内阻不同值进行了分析，结果表明：检流计内阻Rg远远大于其他桥臂电阻时，电桥灵敏度很低，Rg在0～5000Ω范围中，随着Rg减小，电桥灵敏度会增加明显。

关键词：惠斯通电桥；灵敏度；检流计内阻

中图分类号：O441.1文献标识码：A文章编号：16749944（2014）10023502

1引言

惠斯通电桥采用比较法测量未知电阻，具有操作简便、测量精度高的特点，广泛地应用于科学测量技术诸多领域[1]。高等学校大学物理实验中惠斯通电桥实验多采用自搭式。学生实验时除完成基本测量外，还会探究电桥灵敏度与电源电动势、桥臂电阻[2～4]、桥臂比例之间的关系。其实，为保护检流计，在“桥”上会和检流计串联一保护电阻，它对电桥灵敏度的影响学生们往往不会深入探究。本文中将保护电阻和检流计内阻合称为检流计内阻，从理论推导和数值分析两方面探究检流计内阻对电桥灵敏度的影响。

4结论

（1）实验结果表明，Rg取大于5000Ω的较大阻值时，电桥灵敏度普遍很低，检流计内阻对实验影响较大，主要原因是电桥不平衡时通过检流计的电流非常小，不利于检测。

（2）Rg取小于5000Ω的阻值时，当桥臂比例相同，检流计的内阻Rg越小，S电桥灵敏度 越高。Rg取值主要有串联的保护电阻决定，保护电阻一般先取最大值，随着逐渐趋衡，Rg应当减小到0。

（3）Rg 取小于5000Ω的阻值时，随着Rg的减小，各桥臂比例下，电桥灵敏度均逐渐增大，且桥臂1∶1条件下增大最明显。

采用自搭式惠斯通电桥测量电阻，为保护检流计，实验初保护电阻Rg需要设置较大的阻值，经过分析检流计内阻Rg应随着实验电桥趋于平衡逐渐减小，取Rg值越小，对电桥灵敏度提高越有利。

参考文献：

[1]竺江峰，芦立娟，鲁晓东.大学物理实验[M].北京：中国科学技术出版社，2011：91～95.

[2]杨大鹏，袁保合.关于惠斯通电桥的一点讨论[J]. 华北水利水电学院学报，2009，30（1）：61～63.

[3]李萍，王杰.惠斯通电桥桥臂电阻取值范围的分析与研究[J]. 云南民族学院学报：自然科学版，2000，9（2） ：78～80.

[4]谭兴文，韩力. 惠斯通电桥灵敏度的探究[J].西南师范大学学报：自然科学版，2008，33（4）：149～152.

[5]秦艳芬. 惠斯通电桥灵敏度与各桥臂阻值关系的分析[J].宁波工程学院学报， 2004，