《电工基础项目教程》项目2直流电桥电路
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电工基础第2版第2章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电工基础习题册标准答案(第二版)全国中等职业技术2010-04-12 02:05:34| 分类:电工基础2版习题 | 标签: |字号大中小订阅全国中等职业技术(电子类)专业通用教材第二章直流电路§2-1 电阻的连接一、填空题1、在电路中,将两个或两个以上的电阻依次连接构成中间无分支的连接方式叫做电阻的串联。
电阻串得越多,等效电阻阻值越大;串联的电阻阻值越大,分得电压越大,消耗的功率越多。
2、电阻串联,可以用来构成分压器以提供几种不同的电压,也可限制和调节电路中电流的大小,还可以扩大电压表的量程。
3、在电路中,将两个或两个以上的电阻连接在、在电路中,将两个或两个以上的电阻连接在相同两点之间的连接方式叫电阻的并联,电阻并得越多,等效电阻越小;并联的电阻阻值越大,分得电流越小,消耗功率少。
4、电阻并联可以用来获得阻值较小的电阻,还可以扩大电流表的量程。
5、需要分压时,可选用电阻的串联;需要分流时可采用电阻的并联。
6、在电路中,既有电阻串联又有电阻并联的连接方式叫做电阻的混联。
在混联电路中为了便于计算电路等效电阻,可采用画等效电路图的方法,把原电路整理成易于判别串、并联关系的电路,然后进行计算。
7、在下列各图中,指出电流表或电压表的读数(电流表内阻无穷小、电压表内阻无穷大)。
(1)在图2-1中,PV1的读数为 4V ,PV2的读数为 12V ,PV3的读数为24V 。
(2)在图2-2中,PA1的读数为 3A ,PA2的读数为 2A ,PV的读数为12V 。
(3)在图2-3中,PV1的读数为,PV2的读数为 8V ,PA的读数为 1.6A 。
二、判断并改错1、在电阻的串联电路中,总电阻上的电压一定大于其中任何一个电阻上的电压。
(√)2、电阻并联后的总电阻一定小于其中任何一个电阻的阻值。
(√)3、在串联电路中,电阻串得越多,消耗的功率越大;在并联电路中,电阻并联得越多,消耗的功率越小。
习题一答案一.填空题:1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。
2.电力系统中,电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。
3. 电阻元件只具有单一耗能的电特性,电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性,电容元件只具有建立电场储存电能的电特性,它们都是理想电路元件。
4.由理想电路元件构成的电路图,称为与其相对应实际电路的电路模型。
5.电荷有规则的定向运动即形成电流。
习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。
6. 电位的高低与参考点有关,是相对的量;电压的大小与参考点无关,只取决于两点电位的差值,是绝对的量;电动势只存在于电源内部。
7.某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”,正常使用时允许流过的最大电流为0.05A 。
8.理想电压源输出的电压值恒定,输出的电流由它本身和外电路共同决定。
二.判断说法的正确与错误:1.电压和电流都是既有大小又有方向的电量,因此它们都是矢量。
(错)2.电压源处于开路状态时,它两端的电压数值与它内部电动势的数值相等。
(对)3.电功率大的用电器,其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。
(错)4.电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。
(错)5.电路分析中一个电流得负值,说明它小于零。
(错)6.电压和电流计算结果得负值,说明它们的参考方向假设反了。
(错)7.当实际电压源的内阻为零时,就成为理想电压源。
(对)8.电阻元件在电路中总是消耗功率,而电压源和电流源总是发出功率。
(错)三、单项选择题1.已知空间有a、b两点,电压U ab=10V,a点电位为V a=4V,则b点电位V b为( B)A、6VB、-6VC、14Vu i u2.一电阻R上、参考方向不一致,令=-10V,消耗功率为0.5W,则电阻R为(A )A、200ΩB、-200ΩC、±200Ω3.当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时,该电流(B)A、一定为正值B、一定为负值C、不能肯定是正值或负值4.把其他形式的能转变为电能的装置叫(D)A 用电器B 电阻C 灯泡D 电源5.一个输出电压几乎不变的设备有载运行,当负载增大时,是指(A )A、负载电阻减小大B、负载电阻增C、电源输出的电流变小6.当恒流源开路时,该恒流源内部( A)A、有电流,有功率损耗B、无电流,无功率损耗C、有电流,无功率损耗D、无电流,有功率损耗四、计算题1.如图1.20所示电路,若(a)图示电路,已知元件吸收功率为-20W,电压U为5V,求电流I;若(b)图示电路,已知元件中通过的电流为-100A,电压U为10V,求电功率P,并说明元件性质。
学习领域:《电工与电子技术基础》-----直流电路-----直流电桥平衡
授课日期:2005年4月23日
目标群体:03模具全体学生32人,其中女生4人;
分4组,8人一组(7男1女),组内异质,组间同质
主要行为:直流电桥电路分析及直流电桥测电阻
部分行为:仪表使用、识图、电路分析、口头表达能力和实际动手能力
教学目标:[知识目标]了解电桥电路的分类与组成
掌握电桥平衡的特点与条件
掌握QJ23单臂电桥测电阻的方法与注意事项
[能力目标]培养学生的“关键能力”:
专业能力------仪表使用、识图、计算及运用知识能力
社会能力------分工合作协调能力、参与意识与责任感
方法能力------独立思维能力、解决问题能力
教学重点:掌握电桥平衡的特征与条件及其应用(测电阻)
教学难点:QJ23测小电阻
教学方法:引导课文法、项目教学法
教学手段:仿真实验演示、多媒体展示台投影、实际操作强化(万用表、电桥QJ23测电阻)教学时间:90分钟(2课时)
课前准备:每人一颗幸运星☆和一份QJ23内部电路、使用说明及学生任务书等资料每组一颗五角星★及万用表、QJ23电桥各一只,电阻若干
板面设计:
教学过程:
学习任务书:
教室布置:。
直流电桥1. 引言直流电桥是一种电子测量仪器,用于测量未知电阻、电容或电感的值。
它是由数个电阻、电容或电感元件、电源和电桥平衡检测电路组成的。
直流电桥具有高精度、高灵敏度和宽测量范围的特点,被广泛应用于电路和电子设备的实验室测试、工业自动化控制和科学研究中。
2. 原理直流电桥的工作原理基于电桥平衡检测的原理。
电桥平衡的条件是桥臂的电压差为零,即桥路上的电流为零。
当电桥平衡时,可以根据桥臂中的已知元件和未知元件的比例关系,计算出未知元件的值。
直流电桥通常由四个电桥臂组成,其中三个为已知元件臂,一个为未知元件臂。
已知元件臂可以是电阻、电容或电感的组合。
当桥路平衡时,可以通过对其他已知元件臂或未知元件臂进行调整,以获得平衡状态。
根据平衡状态和已知元件臂的电阻、电容或电感值,可以计算出未知元件臂的值。
3. 应用领域直流电桥在各个领域的应用非常广泛。
下面是几个主要的应用领域:3.1 电子工程直流电桥在电子工程领域中被广泛应用于电路设计和测试中。
它可以用于测量电阻、电容和电感元件的值,以确保电路的性能和稳定性。
直流电桥的高精度和高灵敏度使其成为电子工程师进行精确测量和调试的理想选择。
3.2 工业自动化在工业自动化领域,直流电桥可用于检测和校验传感器和执行器的特性。
通过测量电阻、电容和电感的值,可以确保传感器和执行器在工业控制系统中的准确性和一致性。
直流电桥可以提供高精度的测量结果,使得工业自动化系统达到更高的稳定性和效率。
3.3 科学研究实验直流电桥在科学研究实验中发挥着重要的作用。
科学家们可以利用直流电桥测量未知电阻、电容和电感值,从而获得关于材料、物质性质和电路的详细信息。
直流电桥的精确度和可靠性使其成为各种科学实验中不可或缺的工具。
4. 使用步骤下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤:4.1 连接电桥将待测元件连接到直流电桥的未知元件臂,将已知元件(电阻、电容或电感)连接到其他桥臂上。
确保连接正确,无误。
直流电桥的原理与应用步骤一、直流电桥的原理直流电桥是一种测量电阻、电容、电感等元件的电路,其原理基于电桥平衡条件。
在电桥平衡时,电桥电路中的电压为零,可以通过调节电桥中的电阻或变化待测元件的电阻来实现平衡。
直流电桥的原理可以用以下几点来描述:1.电桥平衡条件:在电桥平衡时,电桥回路中的电压为零。
这意味着,电桥电路中的电阻比例满足特定的关系。
2.电桥电路构成:直流电桥由四个电阻组成,通常被称为“臂”。
两个电阻被称为“比例臂”,另外两个电阻被称为“样品臂”。
样品臂上连接待测元件。
3.平衡电桥的条件:为了实现电桥平衡,比例臂上的电阻比和样品臂上的电阻比需要满足特定条件。
4.测量未知电阻:通过调整比例臂上的电阻,直到电桥平衡,可以测量未知电阻。
二、直流电桥的应用步骤直流电桥经常被用于测量电阻、电容和电感等元件的值。
下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤:1.准备工作:在开始测量之前,确保电桥电路中的电源已经接通,并且元件的接线正确。
2.调整平衡:根据实验要求,调整比例臂上的一个或多个电阻,以便在待测元件加入电路后,使整个电桥能够达到平衡状态。
3.连接待测元件:将待测元件正确地连接到样品臂上。
根据测量要求,可以连接电阻、电容或电感。
4.调节比例臂上的电阻:通过调节比例臂上的电阻,使整个电桥电路能够达到平衡状态。
调节比例臂上的电阻直到电桥电路中的电压为零。
5.测量结果:一旦电桥达到平衡状态,如果比例臂上的电阻发生了变化,那么久可以通过测量比例臂上的电阻变化来计算待测元件的值。
6.记录结果:记录测量结果,并做必要的单位转换。
确保记录准确并可靠。
7.分析和解释:分析测量结果,并根据实验要求解释测量结果的意义。
三、直流电桥的扩展应用除了测量电阻、电容和电感的值,直流电桥还可以扩展应用于其他方面,如:1.测量温度:使用热敏电阻或热电偶作为待测元件,直流电桥可以用来测量温度。
2.测量应变:使用应变片作为待测元件,直流电桥可以用来测量物体的应变。
直流电桥平衡条件讲授课26/9 11 空调01/02
1、掌握直流电桥平衡条件.
重点:直流电桥平衡条件
难点:直流电桥平衡条件
措施:用图示、实例说明
《电工基础教学参考书》
习题册P15-16
§2-4 直流电桥平衡条件
一、直流电桥电路
如图:R1、R2、R3、R4是电桥的四个臂,
电桥的一组对角顶点a 、b 之间接电阻R ,对角
c 、
d 之间接电源,如果所接电源为直流电源,
则这种电桥称为直流电桥。
二、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 间的电阻R 中没有电流通过。
这种情况称平
衡状态。
要达到平衡条件:必须满足a 、b 两点电位相同。
1da a U I R = 2ac a U I R =
3db b U I R = 4bc b U I R =
Uda=Udb Uac=Ubc
R1Ia=R3Ib R2Ia=R4Ib 1324
R R R R = R1R4=R2R3
直流电桥的平衡条件是:对臂电阻的乘积相等。
三、直流电桥电路:直流电桥测量电阻为例,桥上接灵敏度较高的零中心检流
计。
132x R R R R =。
中职学校《电 工 基 础》教 案教 案教学过程:第1章 电路的基础知识 §1-1电路和电路图一. 电路的基本组成1.电路:电路是电流的流通路径, 它是由一些电气设备和元器件按一定方式连接而成的。
复杂的电路呈网状, 又称网络。
电路和网络这两个术语是通用的。
2.电路的组成:电源:电源是电路中提供电能的设备。
负载:电路中吸收电能或输出信号的器件导线和开关:导线是用来连接电源和负载的元件。
开关是控制电路接通和断开的装置。
R二、电路的基本功能电路的功能有两大类:一是电路的一种作用是实现能量的传输、分配和转换。
另一种作用是实现信息的传递和处理。
三、电路图实际电路可以用一个或若干个理想电路元件经理想导体连接起来模拟, 这便构成了电路模型。
鼓励学生自己找出日常生活中的电源负载,帮助学生理解电源、负载的定义。
电路图:用统一规定的图形符号画出电路模型图称为电路图。
1.电路原理图用电路符号描述电路连接情况的图称为电路原理图,简称电路图或原理图。
2.原理框图原理框图也简称框图,它是一种用矩形框、箭头和直线等来表示电路工作原理和构成概况的电路图。
3.印制电路图电路元件的安装图称为印制电路图四、电路原理图常用图形符号在一定条件下对实际器件加以理想化,只考虑其中起主要作用,理想电路元件是一种理想化的模型,简称为电路元件。
电阻元件是一种只表示消耗电能的元件;电感元件是表示其周围空间存在着磁场而可以储存磁场能量的元件;电容元件是表示其周围空间存在着电场而可以储存电场能量的元件等。
记忆表1-1常用图形符号安全教育,白露要到了,天气由热转凉,预防感冒。
作业,教材P5 2教 案教学过程:§1-2 电流和电压(一)复习旧课:电路的基本组成 讲授新课:电流和电压安全教育,上下楼梯,请靠右行,轻声慢步,请勿拥挤。
一、电流电流的形成,简单阐述电流的本质,从物质内部结构进行分析.电荷的定向运动形成电流1.电流的方向电流:带电粒子(电子、离子等)的定向运动, 称为电流。
直流电桥原理与应用直流电桥是一种基本的电路结构,用于测量未知电阻、电容等电性元件的数值。
它在科研、工程设计和实际应用中都有着广泛的应用。
本文将介绍直流电桥的原理及其应用。
一、直流电桥的原理直流电桥是由四个电阻组成的结构,通常称为Wheatstone电桥。
其原理基于电桥平衡的条件。
当电桥平衡时,电桥的两个对角线上的电压为零。
________R1________V--,,--________R2_______________R3_______x_____-R4____根据欧姆定律,电桥两个对角线上的电压可以表示为:V1=V*(R1/(R1+R4))V2=V*(R2/(R2+R3))当电桥平衡时,V1=V2,因此可以得到以下平衡条件:R1/(R1+R4)=R2/(R2+R3)R1*(R2+R3)=R2*(R1+R4)R1*R2+R1*R3=R2*R1+R2*R4R1*R3=R2*R4根据这个平衡条件,我们可以通过调节未知电阻R4来使电桥平衡,从而得到未知电阻或电容的数值。
二、直流电桥的应用直流电桥的应用非常广泛,下面列举几个常见的应用领域:1.电阻测量:直流电桥可以用于测量未知电阻的阻值。
通过调节电桥中的已知电阻R1、R2和R3,使电桥平衡,从而可以计算出未知电阻R4的阻值。
2.电容测量:除了电阻测量,直流电桥还可以用于测量未知电容的数值。
类似于电阻测量,通过调节电桥中的已知电容和电阻,使电桥平衡,从而可以计算出未知电容的数值。
3.电感测量:直流电桥也可以用于测量未知电感的数值。
通过调节电桥中的已知电感和电阻,使电桥平衡,从而可以计算出未知电感的数值。
4.温度测量:直流电桥还可以应用于温度测量。
通常使用热敏电阻或热电偶作为未知电阻,通过调节电桥中的已知电阻,使电桥平衡,从而可以计算出温度的数值。
5.湿度测量:直流电桥还可以用于湿度测量。
通过测量电解质浸泡在水中后电极的电阻变化,可以间接测量水的湿度。
总结:直流电桥是一种基本的电路结构,可用于测量未知电阻、电容、电感以及温度和湿度等物理量。
直流电桥的原理及应用1. 什么是直流电桥直流电桥是一种常用的电子测量仪器,用于测量电阻、电容、电感等电路元件的参数。
它基于电桥平衡原理,通过调节电桥中的电阻,使得电桥两边的电势差为零,从而得到待测元件的参数。
2. 直流电桥的原理直流电桥是由四个电阻组成的桥网络,其中包括一个未知电阻和三个已知电阻。
通过调节已知电阻的大小,使得桥网络中的电压平衡,即桥两边的电势差为零。
此时可以得到未知电阻的数值。
2.1 电桥平衡条件电桥平衡时,满足下列公式:R1/R2 = R3/R4其中,R1和R2为电桥两条臂脚上的已知电阻,R3为未知电阻,R4为另一条臂脚上的已知电阻。
2.2 测量原理当电桥平衡时,可通过测量电桥中的电压来得到未知电阻的数值。
具体测量原理如下:1.通过电源给电桥提供直流电压。
2.通过调节R1、R2和R3的数值,使得电桥平衡。
3.测量电桥两个节点之间的电压差,即为待测电阻的电压。
4.根据欧姆定律,可以得到待测电阻的阻值。
3. 直流电桥的应用直流电桥广泛应用于科学研究和工程实践中,主要用于以下几个方面:3.1 电阻测量直流电桥可以用于测量电路中的电阻值。
通过选择合适的已知电阻和未知电阻,可以准确地测量待测电阻的数值。
这在电子元器件的测试、电路设计和电阻标定等方面具有重要意义。
3.2 电容测量直流电桥还可以用于测量电路中的电容。
通过结合另一个已知电容,可以测量待测电容的数值。
这对于电子元器件的测试、电路设计和电容标定等非常重要。
3.3 电感测量直流电桥可用于测量电路中的电感值。
通过选取合适的已知电感和未知电感,可以精确测量待测电感的数值。
这对于电子元器件的测试、电路设计和电感标定等非常关键。
3.4 温度测量直流电桥可以利用电阻和热敏电阻组成的电桥,实现温度的测量。
通过根据电桥平衡条件与温度之间的关系,可以测量出温度的数值。
这在工业自动化和温度控制等领域有重要应用。
3.5 湿度测量直流电桥也可以用于湿度的测量。
直流电桥的原理及使用方法一、教学目的:让员工了解直流电桥的工作原理及QJ84A 数字直流电桥的正确使用方法。
二、教学方法:理论教学与现场实际操作相结合 三、教学时间:90分钟四、教学内容:1.直流电桥的作用:主要是针对发电机定子、转子绕组,变压器各侧各相绕组,以及电动机绕组等而进行的一种电气试验。
通过该试验,可以检查出绕组内部导线的焊接质量,引线与绕组的焊接质量,绕组所用导线的规格是否符合设计要求,内部绕组有无断裂等。
2.直流电桥的原理:直流电阻的测量现在一般采用电桥法,电桥法又分为单臂电桥法和双臂电桥法。
单臂电桥原理如图:电桥由三个精密电阻及一个待测电阻组成四个桥臂。
对角A 、C 两端接电源,B 、D 之间连接一个检流计作"桥",直接比较两端的电位。
当达到平衡时桥两端电位相等,I g =0。
此时12R R R R X =。
根据电桥的平衡条件,若已知其中三个臂的电阻,就可以计算出另一个桥臂的电阻CR R R R R X ==12双臂电桥的基本原理如下图,在单臂电桥的基础上改变接线,再增加一对高电阻,由电路方程解得)''('''121221112x R R R R r R R rR R R R R -+++=单臂电桥原理图A R 1BC DR2 R EKGR X使r 尽量小,并将两对比率臂做成联动机构,尽量使12'1'2R RR R =则CR R R RR X ==12。
式中C 为双臂电桥的倍率3、QJ48A 数字电桥的使用方法:1、准备:a 、电桥首次使用前,将五节J-D8000型镍氢电池按极性装入电池盒,用外附充电器充电8-14小时,是充电指示灯全亮。
b 、按下“POWER ”电源开关,预热5分钟,等待测量。
2、校准:a 、电桥只有20m Ω量程需要对零点和准确度进行校准,由于校准时 电池消耗电流较大,故校准时间尽量短。
直流电桥的原理和应用直流电桥是一种测量未知电阻值的电路装置,常用于电阻、电容或电感的测量,其原理和应用如下:1.原理直流电桥的原理基于电路中的电流定律和欧姆定律。
电桥包括四个电阻,其中两个为已知值的标准电阻,两个为未知值的待测电阻。
电桥的两个对角线之间通过电源连接一直流电源,形成电流通路。
经过修正后的电流经过电桥的另一对角线,并连接一个灵敏电流表。
当电桥平衡时,灵敏电流表指示的电流为零。
平衡条件可以表示为:R1/R2=R3/R4在平衡条件下,已知电阻和未知电阻之间的关系可以通过调整已知电阻的比例来测量未知电阻的数值。
通过改变已知电阻的比例,可以不断调整电桥的平衡,当电桥平衡时,已知电阻的比例与未知电阻的比例相等。
2.常见的直流电桥应用(1)测量电阻:直流电桥最常见的应用是测量电阻值。
已知电阻和待测电阻的比例可以通过调整电桥的平衡来测量待测电阻的阻值。
这种测量方法被广泛应用于工业、科研和日常生活中。
(2)测量电容:直流电桥也可以应用于测量电容器的电容值。
将待测电容器与已知电容器组成一个电桥,在调整电桥平衡时,可以通过比较已知电容器的容值与待测电容器的容值来测量待测电容器的电容。
(3)测量电感:直流电桥还可以用于测量电感器的电感值。
通过调整电桥平衡,可以比较已知电感器的电感值与待测电感器的电感值,从而得到待测电感器的电感值。
(4)温度测量:直流电桥也可以用于测量温度。
通过在电桥中加入温度感应器,当温度发生变化时,电桥会失去平衡。
通过测量灵敏电流表的电流变化,可以确定温度的变化。
(5)检测电池状态:直流电桥可以用于检测电池的状态,特别是用于检测电池的内阻。
通过测量电桥平衡的改变,可以判断电池的电化学活性和电池内部的电阻。
(6)测量电导率:直流电桥可以应用于测量溶液的电导率。
通过测量电桥平衡的改变,可以确定溶液中的电导率,从而判断其溶质浓度和溶液的离子活动度。
总结:直流电桥是一种常用的测量未知电阻值的装置,其基本原理是利用电流定律和欧姆定律,通过调整已知电阻和未知电阻的比例来测量未知电阻的数值。
电工安全技术培训之直流电桥的使用方法连接直流电桥的基本步骤如下:1. 首先,确保电源已经关闭并且设备已经断电。
检查设备的电源线是否已经拔掉,以免在连接过程中发生意外事故。
2. 然后,将直流电桥的正极和负极分别连接到待测电路中的正负极。
确保连接正确,避免出现反接的情况。
3. 接着,将待测电路的参数输入到直流电桥上,包括电阻、电压等数据。
4. 最后,打开电源,接通电路。
调节直流电桥的灵敏度,观察显示屏上的读数。
根据读数来判断电路的特性和性能是否符合要求。
在操作直流电桥时需要注意以下几个安全事项:1. 在连接电路时,一定要确保电气设备已经断电。
避免在通电状态下进行连接,以免发生触电等危险事故。
2. 在连接直流电桥时,严禁将正负极连接错误。
否则可能导致设备短路或烧毁的情况发生。
3. 调节直流电桥的灵敏度时,要小心操作,避免过度调节导致设备故障或损坏。
4. 在使用过程中,定期检查设备的工作状态。
如果发现异常情况,及时停止使用并进行检修。
总的来说,直流电桥是电工在工作中非常有用的设备。
但是在使用时一定要小心操作,并注意安全事项,以确保自己和他人的安全。
希望以上介绍对于电工安全技术培训能够有所帮助。
除了基本的连接和使用方法外,电工在培训中还需要了解直流电桥的原理和工作原理。
直流电桥是一种用来测量电阻、电压和电流等参数的仪器。
它利用电路平衡的原理,通过测量两个电阻或电压的比值来确定待测电路的参数。
因此,理解直流电桥的工作原理对于电工来说是非常重要的。
直流电桥的工作原理基于基尔霍夫定律和欧姆定律。
当待测电路与电桥相连接时,电桥会通过调节电阻的方式,使得电桥两端的电势差为零,即控制电桥的平衡。
通过测量电桥两侧电势差是否为零,可以确定待测电阻或电压的值。
这是直流电桥工作的基本原理。
在实际使用中,电工们需要掌握如何正确地调节直流电桥的灵敏度和精确度。
它会根据待测电路的特性,需要进行相应的调节。
高端的直流电桥通常会配备有自动调节功能,但是在培训中电工仍然需要了解如何手动调节,以备不时之需。
直流电桥的原理和应用实验引言直流电桥是一种常用的实验仪器,用于测量电阻、电容和电感等电学量。
它的原理基于电桥平衡条件,通过调整电桥的元件使其达到平衡状态,从而得到所需量的测量值。
本文将介绍直流电桥的原理和应用实验。
一. 直流电桥的原理直流电桥的原理基于电桥平衡条件。
电桥是由四个电阻组成的电路,形状呈桥的形状,其中两个电阻位于平行线上,被称为比较电阻。
另外两个电阻位于平行线的另一侧,其中一个被称为未知电阻,另一个被称为调节电阻。
当电桥平衡时,比较电阻两侧的电压相等。
根据基尔霍夫定律和欧姆定律,可以推导出电桥平衡条件的表达式。
根据不同的电桥类型,平衡条件的表达式也会有所不同。
直流电桥主要有惠斯顿电桥和维恩电桥两种类型,它们的平衡条件分别为:1.惠斯顿电桥的平衡条件:–R1R3=R2R42.维恩电桥的平衡条件:–R1R4=R2R3二. 直流电桥的应用实验直流电桥作为一种测量电学量的仪器,在科学研究和工程应用中具有广泛的应用。
下面介绍几种常见的直流电桥应用实验。
1. 电阻测量实验电阻是直流电桥最常用的测量对象之一。
通过调节电桥的比较电阻和调节电阻,使电桥达到平衡状态,然后测量比较电阻两侧的电压,并结合平衡条件的表达式,可以计算出未知电阻的值。
2. 电容测量实验直流电桥也可以用于测量电容。
对于电容测量,需要配合适当的电容测量电路,例如维恩电桥,通过调节电桥的比较电阻和调节电阻,使电桥达到平衡状态。
然后测量比较电阻两侧的电压,并结合平衡条件的表达式,可以计算出未知电容的值。
3. 电感测量实验直流电桥还可以用于测量电感。
电感测量类似于电阻和电容测量,通过调节电桥的比较电阻和调节电阻,使电桥达到平衡状态。
然后测量比较电阻两侧的电压,并结合平衡条件的表达式,可以计算出未知电感的值。
4. 温度测量实验利用电桥的温度系数,可以进行温度的测量。
通过在电桥中引入热敏电阻或热电偶等元件,根据其温度特性,可以测量未知温度值。
直流电桥电路
第三章复杂直流电路直流电桥电路§3-71.掌握直流电桥电路的组成。
2.掌握直流电桥
电路平衡的条件及特点。
3.掌握直流电桥电路在生产实际中的应用。
学习目标一、直流电桥的组成直流电桥又称惠斯登电桥。
Rx——被测臂R2、R3——比例臂R4——比较臂“桥”——cd 两点之间的由检流计组成的支路直流电桥原理图右图所示直流电桥电路中,支路数是多少?回路数是多少?若用支路电流法列方程组应该列多少个方程?电桥的平衡状态——接通按钮开关SB,反复调节标准电
阻R2、R3、R4,使检流计P的指示为零(即IP=0)的状态。
电桥平衡时,IP=0,表明电桥两端c、d的电位相等,故有Uac=UadUcb=Udb即I1Rx=I4R4I2R2=I3R3
由此可得电桥的平衡条件:R2·R4=Rx·R3电桥相对臂电阻的乘积相等时,电桥就处于平衡状态,检流计中的电流IP
=0。
由于电桥平衡时IP=0,因此I1=I2,I3=I4,代入以上两式,并将两式相除,可得二、电桥平衡的特点1.电桥平衡时,IP=0,可认为桥处于“开路”状态。
2.电桥平衡时,IP=0,c、d两点处于“短路”状态。
3.电桥相对臂电阻的乘积相等电
桥平衡时,被测电阻Rx=比例臂倍率×比较臂读数。
由电桥的平衡条件整理可得:在下图电路中,已知电桥处于
平衡状态,E=10V,R1=10欧,R2=5欧,R3=20欧。
求(1)R4的电阻(2)流过R4的电流第三章复杂直流电路。