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【題目】如圖所示的是滑線式電橋,均勻電阻絲ADC,電阻率,橫截面積.電橋平衡時,AD間電阻絲長,,電動勢,內阻,R接入電路的電阻值為100Ω

(1)求電阻的阻值.

(2)估計當滑片D滑至時(其余條件不變)干路上的電流.

(3)若在滑片DAC移動時,在a點附近,電流表指針突然從某一值跳躍性反向偏轉為另一值.試分析引起這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因.

【答案】(1) (2) (3)原因見解析

【解析】

(1)由電橋平衡條件得

(2)首先估計時,A、C間的總電阻.設AD段電阻為,DC段電阻為.橋路BD斷開時電阻,橋路BD短路時電阻,則

因上述兩種情況下電橋不平衡,,故.這表明之值應滿足.由題設知

、分別代入式中,有

,

則由代入數(shù)據得

(3)電流表指針偏轉不正常(但有偏轉)不可能由BD斷路引起.實際上,電橋結構確定了故障一般不可能是短路.這就說明了故障可能出自四個臂ADDC、ABBC斷路./span>

AB斷路時(圖中c點),AC間電路結構為橋BD串聯(lián),與DC臂并聯(lián),再與AD臂串聯(lián).當滑片DA滑向C時,D點電勢沿電流方向不斷降低,DC間電壓一直減小,電流表指針將一直沿讀數(shù)減小的方向偏轉,這與題設狀態(tài)不符,所以不可能是AB臂斷路.通過類似的分析可判斷出故障不會是BC臂或AD臂斷路,或AB臂、BC臂同時斷路,或AB臂、AD臂同時斷路和AB臂、DC臂同時斷路,而有可能是DC斷路.

由于電流表指針的跳躍發(fā)生在a點附近,則斷路點極有可能是a點.當Da點之左時,A、C間電路結構是電流表與AD串聯(lián)后與AB并聯(lián),再與R,串聯(lián),電流表上電流由D流向B.當Da點之右時,電流表與DC部分串聯(lián)后與R,并聯(lián),再與AB臂串聯(lián),此時電流表上電流由B流向D,故當滑片由AC移動時,電流表中的電流會突然反向并出現(xiàn)題設現(xiàn)象,其故障原因是接點斷路.

注:估計電橋總電流值時,在實際中應使干路電流不超過電路中允許的工作電流才有實際意義.對電橋故障的分析是利用排除并進行逆向推理來完成的,一般由沿電流方向電勢降低這一特征進行定性判斷,即可分析出故障原因.

練習冊系列答案
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