为什么用电桥测电阻比用伏安法
(1)简介
在电阻测量实验中,尽管伏安法是一种常见方法,但由于电流表和电压表自身精度及电阻问题,无法同时准确测量电流I和电压U的值,存在测量误差。相对而言,电桥作为一种比较法测量电阻的仪器,其特点在于灵敏度和准确性较高。
(2)原理概述
电桥的原理可简单描述为:四个电阻形成四边形,一条对角线连接电流计,另一条接上电源,构成电桥的四个臂。当电桥处于平衡状态时,C、D两点间的电势相等,此时桥路中的电流为零,电流计指针指向零。我们可以通过已知的三个臂的电阻来计算另一个桥臂的电阻。电桥测电阻的计算公式为Rₓ=R₁R₀/R₂。
(3)电路中的元件说明
在电桥电路中,Rp是一个可变电阻,其阻值较大。在电桥不平衡时,它起到限流作用,保护电流计;当电桥接近平衡时,减小其阻值以提高电流计的灵敏度。电流计在测量过程中用于判断桥路中是否有电流。只要电流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化,电阻的测量结果与电流计的精度无关。
(4)电桥法的优势
电桥法的优势在于其利用标准电阻的精密性,通过电桥的平衡原理进行电阻测量,其准确度远高于伏安法。这种高准确度的测量方法使得电桥法在电阻测量领域得到广泛应用。