电源特性对电桥灵敏度的影响

电源特性对电桥灵敏度的影响

（在等臂电桥的条件下，研究惠斯登电桥灵敏度与电源内阻的变化关系。 桥臂总电阻分别选取几百欧姆、十几千欧姆、上百千欧姆，三种情况下进行实验研究）

【任务要求】

1、画出实验原理电路图，写出电桥灵敏度S 与电源电动势E 和内阻r 的关系式。

2、选择实验器材，用自组惠斯登电桥电路进行实验研究。

3、写出实验步骤，画出数据记录表格。

4、实验数据分析处理。

5、总结电桥灵敏度S 与电源内阻r 及电动势E 的变化关系。

【方案提示】

1、电桥灵敏度的实验研究方法：

选择合适的电源输出电压，选取R 1、R 2、R 3、R X 使蕙斯登电桥平衡（U 0＝0），而后让其中3个桥臂电阻保持不变、令其余一个变化（不妨假定R 1、R 2、R 3保持不变、而R X 变化△R X ），则电桥输出电压偏离平衡为△U 0，电桥输出电压对桥臂

电阻的相对变化反应灵敏度几位电桥灵敏度： 0

00U 100x x S R R ∆=∆⨯。

2、电源内助采取串联电阻箱改变。

【实验器材】

GDM-8135台式数字万用表（代替毫伏表）1台，QJ3005S 直流稳压电源1台，ZX21电阻箱5个。

一、教学问题：

1 、认真审题，理解题意及要求

2、阅读《普通物理实验讲义（力、热、电）》中“惠斯登电桥研究”，理解惠斯登电桥及测量灵敏度概念。

3、画出正确的实验原理图，写出实验原理公式。

4、电源的主要特性参数，理解电源内阻的概念。

5、惠斯登电桥灵敏度的测量计算方法。

6、电源内阻的调节控制方法。

二、实验研究

1、研究电桥灵敏度与电源电动势大小的关系

（实验测量数据表格设计）

①电源内阻可忽略（Ω=0r ）

②电源内阻不可忽略（⋯⋯Ω-Ω=1000100r ）

作E S -关系图线，比较分析讨论

2、研究惠斯登电桥测量灵敏度与电源内阻大小的关系

（以最简单的“等臂电桥”为研究对象）

（实验测量数据表格设计）

S —r 关系研究

（1231000x R R R R ====Ω；R 的取值范围0—111K Ω）

作r S -关系图线，结果分析讨论，说明电源内阻对电桥灵敏度的影响。

3、一定的电源内阻（r 取系列值：0Ω、100Ω、1K Ω）研究电桥灵敏度与桥臂电阻阻值总和总R 的关系。

（实验测量数据表格设计）

作总R S log -关系图线，结果比较分析讨论。