单选题
用直流单臂电桥测量电阻时,被测电阻的数值等于比较臂与比率臂的( )
A
和
B
差
C
积
D
商
答案解析
正确答案:C
解析:
该题考查直流单臂电桥(即惠斯通电桥)的基本工作原理和平衡条件。
直流单臂电桥由四个电阻组成:被测电阻 \( R_x \)、已知可调的标准电阻(比较臂)\( R_s \)、两个固定比例电阻(比率臂)\( R_1 \) 和 \( R_2 \),通常构成四边形桥路。当电桥达到平衡(检流计示零)时,对角线间无电流,此时满足:
\[
\frac{R_1}{R_2} = \frac{R_x}{R_s}
\]
整理得:
\[
R_x = R_s \cdot \frac{R_1}{R_2}
\]
其中,\( \frac{R_1}{R_2} \) 称为比率臂的比值(常记作 \( k \)),\( R_s \) 为比较臂电阻值。因此,被测电阻 \( R_x \) 等于比较臂电阻 \( R_s \) 与比率臂比值 \( \frac{R_1}{R_2} \) 的乘积。
注意:题目中“比率臂”指 \( R_1 \) 与 \( R_2 \) 这一对电阻所构成的比例关系,其数值体现为比值;而“比较臂”指 \( R_s \)。故“比较臂与比率臂的……”实际是指“比较臂阻值”与“比率臂的比值”之间的运算关系。
因此,\( R_x = R_s \times \left( \frac{R_1}{R_2} \right) \),即被测电阻等于比较臂阻值与比率臂比值的**积**。
选项分析:
- A:和——无物理依据,平衡方程中不存在加法关系;
- B:差——同样不符合平衡条件;
- C:积——正确,如上推导;
- D:商——若误将 \( R_x = \frac{R_s}{R_1/R_2} = R_s \cdot \frac{R_2}{R_1} \),则对应比率臂倒置,与标准接法及定义不符;标准定义中比率臂为 \( R_1/R_2 \),故应为乘积而非商。
综上,正确答案为 C:积。
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