北京中惠直流電橋實驗裝置

A. 惠斯通電橋的試驗相關

用惠斯通電橋測電阻 1．熟悉用惠斯通電橋測電阻的原理。
2．掌握QJ19型箱式惠斯通電橋和AC15型直流復射式檢流計的使用方法。 1．QJ19
QJ19型電橋是一種精密的電工儀器。當用作單臂電橋時，可測量10－2~166Ω的電阻；當作雙臂電橋時，可測量10-5~10-2Ω的電阻（在本實驗中只作單臂電橋使用）。
圖 6－2 QJ19型電橋面板及接線圖
圖6－2為QJ19型電橋的面板。K1~K4依次為「粗調」、「細調」、「短路」、「電源」這四個按鈕。測量時，應先按下K4並鎖住，再按下K1按鈕進行粗調，當檢流計指針指到「0」時，松開K1；最後，按下K2進行細調，直到檢流計指針指到「0」為止。當檢流計中電流較大或晃動較大時，應按下短路按鈕K3。R1、R2為比例臂，R為讀數臂，相當於可變電阻臂，R1、R2的大小可根據待測電阻RX的估計值由表6—1設定。端鈕1~10為接線鈕，在本實驗中，1、2接檢流計；3、4直接相聯；5、6接待測電阻；7、8空著；9、10接電源。這樣連接後的線路如圖6－2所示。
2．AC15型
AC15型直流復射式檢流計又稱光點檢流計，其結構屬於電磁式。我們知道，光線射到平面鏡上後，如果鏡面轉過一微小的角度 ，則反射光線掃過的角度將是 。在線圈上附有一個小平面鏡，當微小的電流通過線圈時，在磁力矩的作用下線圈就會轉過一個很小的角度，這時一束燈光射到小平面鏡上，利用平面鏡的反射，就可以較明顯地讀出反射光線轉過的角度，從而測出微小電流強度。因此，光點檢流計的靈敏度很高。
圖6－3為AC15型直流復射式檢流計面板。J1為標盤（或刻度盤），J5為「零點調節」旋鈕，測量前須用此調零。J2為分流器旋鈕，檢流計不停地移動時，J2應置於「短路」，使游標盡快停止。測量時J2應從最低靈敏度「×0.01」開始，逐步調到「×1」檔。J4為輸入端鈕，J3為電流選擇開關。AC15型檢流計可用交流220V 或直流6V兩種電源供電，本實驗只用交流220V。
圖6－3 AC15型直流復射式檢流計 1．仔細觀察各儀器面板，了解各旋鈕、按鈕的作用，對照圖6－2，熟悉整個測量電路。
2．檢查電橋，按鈕K1~K4應全部松開。檢查檢流計，後面板上電源插頭應插在交流220V處，前面板J3應置於交流220V處。
3．按圖6－2所示接好線路，接通穩壓電源。
4．接通檢流計電源，J1調到「直接」處，調J5使光點盡量靠近零點，然後調J1，使光點正好落在零點，此時J1、J5不可再動。
5．根據Rx的估計值，從表6－1上選擇R1、R2及電源電壓。再根據Rx的估計值由公式Rx =（R1 / R2 ）R推算出R值。
6．調節R1、R2、R及電源為上面所得的各數值，按下並鎖住K4。
7．檢流計的J2調到「×0.01」檔，按下K1（若檢流計光點偏轉不太大，可把K1鎖住，若光點左右偏轉較大，可按下K3）。調節R（應從大到小調節，即先調×100，再調×10），使光點最接近零點，松開K1。
8．依次把J2調到「×0.1」檔和「×1」檔，重復步驟7。
9．按下K2，調節R，使檢流計的光點盡量接近零點。
10．松開K2、K4，J2調到「短路」，讀出數值，並填入表6－2中。
11．改變Rx，重復步驟5~10，將各數值填入表6－2中。
12．拆除電路，按要求整理好儀器。
表6－1 比例臂及電源電壓對照表
Rx /Ω
比例臂電阻 /Ω
電源電壓 / V
R1
R2
102~103
102
102
3
103~104
103
102
6
104~105
104
102
10
105~106
104
10
20 表6－2 待測電阻Rx 與R1 、 R2 及電源電壓表.
估計值 /Ω
R1 /Ω
R2 /Ω
電源電壓 /V
R /Ω
測量值 /Ω
×102
×103
×104
×105 1．穩壓電源和檢流計接入電橋時為什麼不考慮正負極性？
2．調節R時，為什麼應從大到小調節？
3．為什麼對不同大小的待測電阻需選取不同的電源電壓和相應的比例臂電阻？