《电工基础项目教程》项目2直流电桥电路
电工基础第2版第2章
电工基础第2版第2章-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN电工基础习题册标准答案（第二版）全国中等职业技术2010-04-12 02:05:34| 分类：电工基础2版习题 | 标签： |字号大中小订阅全国中等职业技术（电子类）专业通用教材第二章直流电路§2-1 电阻的连接一、填空题1、在电路中，将两个或两个以上的电阻依次连接构成中间无分支的连接方式叫做电阻的串联。
电阻串得越多，等效电阻阻值越大；串联的电阻阻值越大，分得电压越大，消耗的功率越多。
2、电阻串联，可以用来构成分压器以提供几种不同的电压，也可限制和调节电路中电流的大小，还可以扩大电压表的量程。
3、在电路中，将两个或两个以上的电阻连接在、在电路中，将两个或两个以上的电阻连接在相同两点之间的连接方式叫电阻的并联，电阻并得越多，等效电阻越小；并联的电阻阻值越大，分得电流越小，消耗功率少。
4、电阻并联可以用来获得阻值较小的电阻，还可以扩大电流表的量程。
5、需要分压时，可选用电阻的串联；需要分流时可采用电阻的并联。
6、在电路中，既有电阻串联又有电阻并联的连接方式叫做电阻的混联。
在混联电路中为了便于计算电路等效电阻，可采用画等效电路图的方法，把原电路整理成易于判别串、并联关系的电路，然后进行计算。
7、在下列各图中，指出电流表或电压表的读数（电流表内阻无穷小、电压表内阻无穷大）。
（1）在图2-1中，PV1的读数为 4V ，PV2的读数为 12V ，PV3的读数为24V 。
（2）在图2-2中，PA1的读数为 3A ，PA2的读数为 2A ，PV的读数为12V 。
（3）在图2-3中，PV1的读数为，PV2的读数为 8V ，PA的读数为 1.6A 。
二、判断并改错1、在电阻的串联电路中，总电阻上的电压一定大于其中任何一个电阻上的电压。
（√）2、电阻并联后的总电阻一定小于其中任何一个电阻的阻值。
（√）3、在串联电路中，电阻串得越多，消耗的功率越大；在并联电路中，电阻并联得越多，消耗的功率越小。
电工基础项目教程教材习题答案2019(全)
习题一答案一．填空题：1.电路通常由电源、负载和中间环节三个部分组成。
2.电力系统中，电路的功能是对发电厂发出的电能进行传输、分配和转换。
3. 电阻元件只具有单一耗能的电特性，电感元件只具有建立磁场储存磁能的电特性，电容元件只具有建立电场储存电能的电特性，它们都是理想电路元件。
4.由理想电路元件构成的电路图，称为与其相对应实际电路的电路模型。
5.电荷有规则的定向运动即形成电流。
习惯上规定正电荷运动的方向为电流的实际方向。
6. 电位的高低与参考点有关，是相对的量；电压的大小与参考点无关，只取决于两点电位的差值，是绝对的量；电动势只存在于电源内部。
7.某电阻元件的额定数据为“1KΩ、2.5W”，正常使用时允许流过的最大电流为0.05A 。
8.理想电压源输出的电压值恒定，输出的电流由它本身和外电路共同决定。
二．判断说法的正确与错误：1.电压和电流都是既有大小又有方向的电量，因此它们都是矢量。
（错）2.电压源处于开路状态时，它两端的电压数值与它内部电动势的数值相等。
（对）3.电功率大的用电器，其消耗的电功也一定比电功率小的用电器多。
（错）4.电流由元件的低电位端流向高电位端的参考方向称为关联方向。
（错）5.电路分析中一个电流得负值，说明它小于零。
（错）6.电压和电流计算结果得负值，说明它们的参考方向假设反了。
（错）7.当实际电压源的内阻为零时，就成为理想电压源。
（对）8.电阻元件在电路中总是消耗功率，而电压源和电流源总是发出功率。
（错）三、单项选择题1.已知空间有a、b两点，电压U ab=10V，a点电位为V a=4V，则b点电位V b为（ B）A、6VB、－6VC、14Vu i u2.一电阻R上、参考方向不一致，令=－10V，消耗功率为0.5W，则电阻R为（A ）A、200ΩB、－200ΩC、±200Ω3.当电路中电流的参考方向与电流的真实方向相反时，该电流（B）A、一定为正值B、一定为负值C、不能肯定是正值或负值4.把其他形式的能转变为电能的装置叫（D）A 用电器B 电阻C 灯泡D 电源5.一个输出电压几乎不变的设备有载运行，当负载增大时，是指（A ）A、负载电阻减小大B、负载电阻增C、电源输出的电流变小6.当恒流源开路时，该恒流源内部（ A）A、有电流，有功率损耗B、无电流，无功率损耗C、有电流，无功率损耗D、无电流，有功率损耗四、计算题1.如图1.20所示电路，若（a）图示电路，已知元件吸收功率为－20W，电压U为5V，求电流I；若（b）图示电路，已知元件中通过的电流为－100A，电压U为10V，求电功率P，并说明元件性质。
教案——直流电桥电路
学习领域：《电工与电子技术基础》-----直流电路-----直流电桥平衡
授课日期：2005年4月23日
目标群体：03模具全体学生32人，其中女生4人；
分4组，8人一组（7男1女），组内异质，组间同质
主要行为：直流电桥电路分析及直流电桥测电阻
部分行为：仪表使用、识图、电路分析、口头表达能力和实际动手能力
教学目标：[知识目标]了解电桥电路的分类与组成
掌握电桥平衡的特点与条件
掌握QJ23单臂电桥测电阻的方法与注意事项
[能力目标]培养学生的“关键能力”：
专业能力------仪表使用、识图、计算及运用知识能力
社会能力------分工合作协调能力、参与意识与责任感
方法能力------独立思维能力、解决问题能力
教学重点：掌握电桥平衡的特征与条件及其应用（测电阻）
教学难点：QJ23测小电阻
教学方法：引导课文法、项目教学法
教学手段：仿真实验演示、多媒体展示台投影、实际操作强化（万用表、电桥QJ23测电阻）教学时间：90分钟(2课时)
课前准备：每人一颗幸运星☆和一份QJ23内部电路、使用说明及学生任务书等资料每组一颗五角星★及万用表、QJ23电桥各一只，电阻若干
板面设计：
教学过程：
学习任务书：
教室布置：。
直流电桥_精品文档
直流电桥1. 引言直流电桥是一种电子测量仪器，用于测量未知电阻、电容或电感的值。
它是由数个电阻、电容或电感元件、电源和电桥平衡检测电路组成的。
直流电桥具有高精度、高灵敏度和宽测量范围的特点，被广泛应用于电路和电子设备的实验室测试、工业自动化控制和科学研究中。
2. 原理直流电桥的工作原理基于电桥平衡检测的原理。
电桥平衡的条件是桥臂的电压差为零，即桥路上的电流为零。
当电桥平衡时，可以根据桥臂中的已知元件和未知元件的比例关系，计算出未知元件的值。
直流电桥通常由四个电桥臂组成，其中三个为已知元件臂，一个为未知元件臂。
已知元件臂可以是电阻、电容或电感的组合。
当桥路平衡时，可以通过对其他已知元件臂或未知元件臂进行调整，以获得平衡状态。
根据平衡状态和已知元件臂的电阻、电容或电感值，可以计算出未知元件臂的值。
3. 应用领域直流电桥在各个领域的应用非常广泛。
下面是几个主要的应用领域：3.1 电子工程直流电桥在电子工程领域中被广泛应用于电路设计和测试中。
它可以用于测量电阻、电容和电感元件的值，以确保电路的性能和稳定性。
直流电桥的高精度和高灵敏度使其成为电子工程师进行精确测量和调试的理想选择。
3.2 工业自动化在工业自动化领域，直流电桥可用于检测和校验传感器和执行器的特性。
通过测量电阻、电容和电感的值，可以确保传感器和执行器在工业控制系统中的准确性和一致性。
直流电桥可以提供高精度的测量结果，使得工业自动化系统达到更高的稳定性和效率。
3.3 科学研究实验直流电桥在科学研究实验中发挥着重要的作用。
科学家们可以利用直流电桥测量未知电阻、电容和电感值，从而获得关于材料、物质性质和电路的详细信息。
直流电桥的精确度和可靠性使其成为各种科学实验中不可或缺的工具。
4. 使用步骤下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤：4.1 连接电桥将待测元件连接到直流电桥的未知元件臂，将已知元件（电阻、电容或电感）连接到其他桥臂上。
确保连接正确，无误。
直流电桥电路及其应用
如外界旳温度变化引起热
E
敏电阻旳阻值发生变化时，桥 支路旳输出电压不为零。
R1 C R3
若测量出一系列输出电压
随温度变化旳函数关系，就能 够根据非平衡电桥旳输出电压 旳值，测量出相应旳温度值。
mV
R2
Rt
D
测温环境
平衡电桥可采用下列四种桥路形式之一：
（1）等臂电桥：R1 = R2 = R3= Rt0 （2）卧式电桥：R1 = R3，R2 =Rt0，R1 ≠R2 （3）立式电桥：R1 = R2，R3 =Rt0，R1 ≠R3 （4）百分比电桥：R1 = KR3，R2 =KRt0
2、被测电阻不小于100Ω时选择单桥（二端电 桥）进行测量。将端钮1、2、3用短导线连接，端 钮8、9也用短导线连接，被测电阻Rx接至7、8两接 线端钮。
单桥法
三端电桥法
2、三端电桥测量法
电阻旳阻值较小（10Ω＜R＜100Ω），或电阻旳
引线较长 平衡时 R1 R3 R5
R2 Rx R4
Rx
R2 R1
加热装置上盖盖严，以免影响控温效果。
（3）将专用电源线插入电源插座，打开温控 仪背面板上旳电源开关，前面板旳显示屏上“测量 值”应显示当初旳环境温度（室温）。
2、用平衡电桥测量热电阻旳阻值与温度旳关系
A、测量室温时铜电阻旳电阻值。选择百分比 电桥，取R1＝10R2（＝1000Ω）,在室温下调整R3， 使℃毫和B伏R、t0表。设达定数加为热零温，度此。时利，用Rt设0≈0定.1键R3S，和记加下、室减温数t0 键（▲、▼）设定加热旳最高温度（如70℃）。然后 打开加热电流开关，使铜电阻加热。加热电流1A。 长10CΩ、(R测3可量去电掉阻尾值数R取t与整温1度0旳t℃值旳)，关观系察。毫调伏整表R3增达 数旳变化，当示数为零时，PV屏显示旳温度值即 为此时铜电阻旳温度t℃ 。记下此时铜电阻旳温度 t℃与电阻值Rt（＝0.1 R3）。 时相D应、旳后温来度依与次电使阻R值3增。大要1求0Ω测。量统10计个每数次据R。3变化
电工安全技术培训之直流电桥的使用方法
独山子石化职业技术学校电工培训
QJ23型直流电阻电桥
独山子石化职业技术学校电工培训
QJ23型直流电阻电桥
独山子石化职业技术学校电工培训
直流单臂电桥使用注意事项
（3）当需外接电源时，其正、负极应与面板上 标有“+”、“—”的接线端钮分别对应连接。外 电源的电压应根据所使用电桥的说明书来选择， 一般为2～4.5V。为保护检流计，在电流支路上 最好串接一个可逐渐减小的可调电阻，以提高电 桥的灵敏度。
测量完毕后，应将检流计锁住，以免在搬运时检 流计因震动而损坏。
若检流计无锁钮，应将检流计短路，这可使可动 部分在摆动时受到强烈的阻尼作用而得到保护。
桥臂，电阻R2/R1称比例臂，R3称比较臂，RX称被测臂（或 未知臂）。 多数电桥的比例臂做成阶梯步进形式用旋转开关进行变换； 比较臂多做成连续调节方式。
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直流单臂电桥的测量原理
电桥在电路接通后，若检流计G中没有电流流过， 就叫做电桥平衡；
若有电流流过G时叫做电桥不平衡。 电阻的测量就是利用电桥的平衡原理。
教学内容
直流电桥的应用 直流电桥的分类 直流单臂电桥的原理 直流单臂电桥的使用方法和注意事项 操作练习：用直流单臂电桥测量三相异步
电动机定子绕组的直流电阻
独山子石化职业技术学校电工培训
直流电桥的应用
对电阻的精密测量要使用比较式仪器。 因为指示式仪表本身的精度较低，组成欧姆表时，
测量电路本身又存在理论误差，所以用欧姆表测 量电阻时的误差一般在2.5%左右，这对要求精度 较高的场合，如测量仪表中的电阻值、测量电机、 变压器、电缆等设备的直流电阻等，用欧姆表测 量时往往达不到要求的测量精度。 用直流电桥测量可将精度提高到0.01级。一般常 用的便携式直流电桥的准确度多为0.5级。
直流电桥的原理与应用步骤
直流电桥的原理与应用步骤一、直流电桥的原理直流电桥是一种测量电阻、电容、电感等元件的电路，其原理基于电桥平衡条件。
在电桥平衡时，电桥电路中的电压为零，可以通过调节电桥中的电阻或变化待测元件的电阻来实现平衡。
直流电桥的原理可以用以下几点来描述：1.电桥平衡条件：在电桥平衡时，电桥回路中的电压为零。
这意味着，电桥电路中的电阻比例满足特定的关系。
2.电桥电路构成：直流电桥由四个电阻组成，通常被称为“臂”。
两个电阻被称为“比例臂”，另外两个电阻被称为“样品臂”。
样品臂上连接待测元件。
3.平衡电桥的条件：为了实现电桥平衡，比例臂上的电阻比和样品臂上的电阻比需要满足特定条件。
4.测量未知电阻：通过调整比例臂上的电阻，直到电桥平衡，可以测量未知电阻。
二、直流电桥的应用步骤直流电桥经常被用于测量电阻、电容和电感等元件的值。
下面是使用直流电桥进行测量的一般步骤：1.准备工作：在开始测量之前，确保电桥电路中的电源已经接通，并且元件的接线正确。
2.调整平衡：根据实验要求，调整比例臂上的一个或多个电阻，以便在待测元件加入电路后，使整个电桥能够达到平衡状态。
3.连接待测元件：将待测元件正确地连接到样品臂上。
根据测量要求，可以连接电阻、电容或电感。
4.调节比例臂上的电阻：通过调节比例臂上的电阻，使整个电桥电路能够达到平衡状态。
调节比例臂上的电阻直到电桥电路中的电压为零。
5.测量结果：一旦电桥达到平衡状态，如果比例臂上的电阻发生了变化，那么久可以通过测量比例臂上的电阻变化来计算待测元件的值。
6.记录结果：记录测量结果，并做必要的单位转换。
确保记录准确并可靠。
7.分析和解释：分析测量结果，并根据实验要求解释测量结果的意义。
三、直流电桥的扩展应用除了测量电阻、电容和电感的值，直流电桥还可以扩展应用于其他方面，如：1.测量温度：使用热敏电阻或热电偶作为待测元件，直流电桥可以用来测量温度。
2.测量应变：使用应变片作为待测元件，直流电桥可以用来测量物体的应变。
电工基础项目教程 第2版 项目2 直流电桥电路
电工基础项目教程
回路电压定律依据“电位的单值性原理”，其内容：
任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段 电压的代数和恒等于零。数学表达式为：ΣU=0
根据： U = 0
得： -U1-US1+U2+U3+U4+US4=0
项目2 直流电桥电路的安装与测试
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（2）KVL定律的第二种形式
I1
I2 • I4
I3
整理为 I1+ I3=I2+ I4 可得KCL的另一种形式：∑I入= ∑ I出
项目2 直流电桥电路的安装与测试
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(3)KCL的推广应用
对图示电路的三个结点分别列KCL
IA = IAB – ICA IB = IBC – IAB
IC = ICA – IBC
把上述三式相加可得 IA + IB + IC = 0 可见，在任一瞬间通过任一封闭面的电流的代数和也 恒等于零。即 I=0
IC
IB IE
IC+ IB= IE
项目2 直流电桥电路的安装与测试
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I1
A
I2 I3
B
I1
A I2
B
I
A
B
• 图示B封闭曲面均可视为 广义结点，
I1 + I2 + I3=0
二端网络的两个对外引出 端子，电流由一端流入、 从另一端流出，因此两个 端子上的电流数值相等。
只有一条支路相连时： I=0
1.电阻串联及其等效
(1)电流相同
I=I1=I2
(2)总电压为各电阻电压之和
U=U1+U2
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项目2 直流电桥电路的安装与测试
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(4)KCL应用举例
举例1求VA= ？，VB= ？，I1 =？，I2=？
B
+
3V
_
1Ω
I1
1Ω 1Ω
1Ω
+ 1Ω
I2
2V 1Ω
_
A
右封闭曲面可视为广义节点
VA =VB=1V
I1 =I2=1A
项目2 直流电桥电路的安装与测试
3. 基尔霍夫回路电压定律[KVL]
以B为参考点时
VC = 10 V VD = – 5 V UCD = VC – VD= 15 V
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电位的计算应用举例
• 举例2：下图所示电路，求S打开和闭合时a点电位各为
多少？
－12V
解 S断开时，图中三个电阻为串联
6KΩ
I=[12-(-12)] ÷(6+4+20)=0.8mA
R3R2=R1R4
R1 c
a R2
d
R3
R4
b
US R0
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电桥电路
实际应用中，常常利用平衡电桥 测量电阻。惠斯登电桥就是应用实 例。
桥臂中有一个为待测电阻Rx，其余 三个桥臂中有两个数值已知，组成比 率臂，另一个和待求电阻Rx构成另一 对桥臂。桥支路接一检流计，接电源 后，调整桥臂数值，让检流计的计数 为零，此时再根据其余三个桥臂的数 值算出Rx的数值：
US
5v
R0 200Ω
项目2 直流电桥电路的安装与测试
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一般情况下，a、b两点的电位不 相等，R所在的桥支路有电流通过。 调整R3，使R1、R2、R3和R4的数值满 足对臂电阻的乘积相等时，a、b两 点就会等电位，则桥支路中无电流 通过，这时我们称电桥达到“平 衡”，平衡电桥如图所示：
图2
项目2 直流电桥电路的安装与测试
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2.3.5 直流电桥电路
电桥电路是一个复杂电路，如图所示：
R1
a R2
100Ω
200Ω
电桥电路中的电阻R1、R2、 R3、R4称为电桥电路的4个桥 臂，R构成了桥支路，接在a、 b两结点之间；含有内阻的电
c
R
d
R3
R4
200Ω b 300Ω
源接在c、d两个结点之间。
1.电阻串联及其等效
(1)电流相同
I=I1=I2
(2)总电压为各电阻电压之和
U=U1+U2
I
+ I1 R1 U
– I2 R2
(3)总电阻为各电阻之和
R=R1+R2
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(4)串联分压
U1
R1 R1 R2
U
U2
R2 R1 R2
U
(5)串联分功率
P=P1+P2 P1/P2=R1/R2
VAR: U1=3I=3×(-2)= -6V KVL：U+U1+3-2=0 → U=5V
• 举例2：求图中电位Va。
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解
Va=－U1+3V=－4 ×1+3=－1V
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2.3.3 Y形网络与Δ形网络之间的等效变换
R1
R12
R12 R31 R23 R31
若R4=RX ， Rx=R2R3/R1
R1 c
a R2
d
R3
R4
b
US R0
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2.4 拓展知识
2.4.1 电源之间的等效变换
a
内阻不变改并联
+ +I
US_
Is
=
Us R0
IS
a +I
U RL
R0
_
R0 U
P1/P2=R2/R1
例题：电路如图所示，已知电流表的示数为0.8A，R=5Ω， 流过L2的电流为0.3A,求灯L2的电阻有多大？
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3.电阻的混联电路求解举例
例1: 已知图中U=12V，求I=？
I 1KΩ
+
U
6KΩ 3KΩ 6KΩ
–
解 R=6//(1+3//6)=2KΩ
（1）回路电压定律内容
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回路电压定律依据“电位的单值性原理”，其内容：
任一瞬间，沿任一回路参考绕行方向，回路中各段 电压的代数和恒等于零。数学表达式为：ΣU=0
根据： U = 0
得： -U1-US1+U2+U3+U4+US4=0
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（2）KVL定律的第二种形式
I=U/R=(12/2)=6mA
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I
+
U
R
–
项目2 直流电桥电路的安装与测试
例2:求图示电路的电压U1及电流I2。
解：先应用并联化简
得到图(b)所示电路
由串联分压公式得：
R1
12 6 12 6
4
10 40 R2 10 40 8
U1
R1
R1 R2
12
4V
I 12 1A R1 R2
例1 对假想回路列 KVL：
US IR U = 0 或写作 U = US IR
例2 对假想回路列 KVL：
UA UB UAB = 0 或写作 UAB = UA UB
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4.基尔霍夫定律应用举例
• 举例1：求图中电压U和电流I。 解 KCL：-3-1+2-I=0 → I= -2A
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项目2 直流电桥电路的安装与测试
2.1 项目分析
电桥电路中的电阻R1、R2、 R3、R4称为电桥电路的4个桥 臂，R构成了桥支路，接在a、 b两结点之间；含有内阻的电 源接在c、d两个结点之间。
R1
100Ω
c
a
R2
200Ω
R
d
R3
R4
200Ω b 300Ω
R2
3 R3
n=2 l=3 网孔=2
b
项目2 直流电桥电路的安装与测试
问： 1、支路： 2、结点： 3、回路： 4、网孔：
m=5条 n=3个
l=7个 3个
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项目2 直流电桥电路的安装与测试
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2. 基尔霍夫结点电流定律[KCL]
(1) KCL定律的内容
任一时刻，流入电路中任一结点上电流的代数和恒等 于零。数学表达式为：
∑i = 0 （任意波形的电流） ∑I = 0 （稳恒不变的电流）
通常规定以指向结点的电流取正，背离结点的电流取负。 在此规定下，根据KCL可对结点 a列出KCL方程：
–I1 + I2 – I3 –I4 = 0
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(2)KCL的另一种形式
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根据 ∑ I（t）= 0 可列出KCL：I1 – I2+I3 – I4= 0
RL
–
内阻不变改串联
b
b
Us = Is R0
两种电源模型之间等效变换时，内阻不变。
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利用电源之间的等效简化电路举例
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例1
例2
5 10V
5A 3
4 2A
I=？ 求I=?
+ 15V_
7
_
8V
I=0.5A +
求U=?
10V 6A
5
+ _U
2A 6A
5
5
+ _U
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电路中某一点的电位是指由这一点到参考点的电压；
a
+ US1_
b
R1
R2
I3 R3
d
c 原则上电路参考点可以任意选取
_
通常可认为参考点的电位为零值
US2 +
若以d为参考点，则:
Va
=
US1
简
a
R1 b R2 c
化 电 +US1
R3 – US2
路
d
Vb = I3 R3 Vc = – US2
US
5v
R0 200Ω
2.2 项目任务
（1）根据图2.1焊接电路； （2）调整电桥平衡，测试各个元件电压、电流。 （3）能使用直流单臂电桥测量电阻值，当直流单臂电桥检流 计指示值为零的时候，计算各电阻中电流的大小。
项目2 直流电桥电路的安装与测试
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2.3 相关知识
2.3.1 电阻的串、并联及其等效变换
A
求RAB A
50Ω 50Ω 50Ω
150Ω 150Ω
150Ω 150Ω
B
B
解 无论是Y电阻网络还是Δ电阻网络，若3个电阻的阻值相
同，其等效电阻网络中3个电阻的阻值也相等，有
RY
1 3
R，或
R
3RY
RAB=50+(50+150)//(50+150)=150Ω
项目2 直流电桥电路的安装与测试
2.3.4 电路中各点电位的计算
电工基础项目教程
项目2 直流电桥电路的安装与测试