电桥法测电阻 电桥法测电阻实验数据

大家在读初高中的时候，都有接触过电阻箱吧？电阻箱可以准确地测出电阻的阻值，其工作原理就是电桥平衡。所谓电桥，即惠斯通电桥，结构上只需要四个电阻，非常简单，但它用作检测电路时，具有非常高的准确度和灵敏度。

接下来，我将通过一个简单的例子来给大家解释电桥平衡原理，希望大家都能看懂。

首先，下图一所示为两个电阻的并联电路，它们的电压相等，均为100V。根据电路所示可知，两个电阻的上端电位相等，为100V，下端电位也相等，为0V。

图一

然后，分别给两个电阻各并上一个电阻，如下图二所示。注意，这里并接的电阻阻值不是随便给的，而是有一个条件，那就是要保持原来两个电阻的电压相等。

图二

在图二中，我给出的并接电阻阻值分别为90Ω和900Ω，这就能使得原来两个电阻分得的电压相同，都为10V。但90Ω和900Ω并不是唯一的选择，例如你也可以选40Ω和400Ω、100Ω和1000Ω等，只要保证原来两个电阻的电压相同就行。或者说，并上电阻后，两个支路中电阻的电压分配是一致的。

基于两条支路中电阻的分压一致，我们可以得出，两条支路的“电阻串接点（图中的绿光点）”是等电位的，均为90V，如下图三所示。

图三

这90V的电位怎么来的？简单解释一下。我们都知道，电压就是电位差，即任意两点间的电压，就等于该两点的电位相减。例如图三中，上一排电阻的10V电压，其实是由这排电阻的上端电位减去下端电位得出，而上端电位是100V，所以下端电位就是90V，才有电位相减100V-90V=10V电压。同理，大家也可以尝试从下一排电阻的电压90V出发，分析出中间点的电位是90V。

由于两个中间点电位相等，显然，在两个中间点之间接上一条支路，这条支路也不会有电流流过，电压直接为零（因为等电位相减，得出的电压就是0V），这就是电桥平衡原理，你明白了吗？

基于此，若我们稍微改变四个电阻中的任意一个电阻的阻值，就会造成中间点电位发生变化，此时中间点支路就会产生电压或电流，也就是说，此时电桥不平衡了。若在中间点支路上接一个检流计，那么，我们就能根据检流计指针的偏转判断电桥是否处于平衡状态，这就是电阻箱的工作原理，是不是很简单？

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