题目内容
【题目】如图所示的是滑线式电桥,均匀电阻丝ADC长,电阻率,横截面积.电桥平衡时,AD间电阻丝长,,电动势,内阻,R接入电路的电阻值为1.00Ω.
(1)求电阻的阻值.
(2)估计当滑片D滑至时(其余条件不变)干路上的电流.
(3)若在滑片D由A向C移动时,在a点附近,电流表指针突然从某一值跳跃性反向偏转为另一值.试分析引起这种现象出现的原因.
【答案】(1) (2) (3)原因见解析
【解析】
(1)由电桥平衡条件得
.
(2)首先估计时,A、C间的总电阻.设AD段电阻为,DC段电阻为.桥路BD断开时电阻,桥路BD短路时电阻,则
,
.
因上述两种情况下电桥不平衡,,故.这表明之值应满足.由题设知
将、分别代入、式中,有
,,
则由代入数据得
.
(3)电流表指针偏转不正常(但有偏转)不可能由BD断路引起.实际上,电桥结构确定了故障一般不可能是短路.这就说明了故障可能出自四个臂AD、DC、AB和BC断路./span>
当AB断路时(图中c点),AC间电路结构为桥BD与串联,与DC臂并联,再与AD臂串联.当滑片D由A滑向C时,D点电势沿电流方向不断降低,DC间电压一直减小,电流表指针将一直沿读数减小的方向偏转,这与题设状态不符,所以不可能是AB臂断路.通过类似的分析可判断出故障不会是BC臂或AD臂断路,或AB臂、BC臂同时断路,或AB臂、AD臂同时断路和AB臂、DC臂同时断路,而有可能是DC断路.
由于电流表指针的跳跃发生在a点附近,则断路点极有可能是a点.当D在a点之左时,A、C间电路结构是电流表与AD串联后与AB并联,再与R,串联,电流表上电流由D流向B.当D在a点之右时,电流表与DC部分串联后与R,并联,再与AB臂串联,此时电流表上电流由B流向D,故当滑片由A向C移动时,电流表中的电流会突然反向并出现题设现象,其故障原因是接点断路.
注:估计电桥总电流值时,在实际中应使干路电流不超过电路中允许的工作电流才有实际意义.对电桥故障的分析是利用排除并进行逆向推理来完成的,一般由“沿电流方向电势降低”这一特征进行定性判断,即可分析出故障原因.