Cầu Wheatstone và cầu dây – đo điện trở, điện trở suất

Phục vụ chủ đề Điện trở, định luật Ohm của Vật lí 11 (Chương trình GDPT 2018): mạch cầu cân bằng (cầu Wheatstone) và cách đo điện trở, điện trở suất bằng cầu dây, kiểm tra công thức điện trở tương đương khi ghép nối tiếp và song song. Màn hình Cầu dây là bài thực hành ảo: sợi dây đồng chất dài 100 cm mắc song song với hộp điện trở R và vật cần đo Rₓ; điện kế nối điểm giữa B với con chạy trên dây. Học sinh kéo con chạy tới khi điện kế chỉ 0 rồi tính Rₓ = R(100 − l)/l. Hai đầu dây có điện trở tiếp xúc nhỏ nên một cách mắc lệch khoảng 2 %; đổi chỗ R và Rₓ rồi lấy trung bình sẽ khử được sai số này. Với Dây A và Dây B, học sinh dùng chiều dài và đường kính đo bằng panme để tính điện trở suất ρ = πd²Rₓ/(4L); với hai cuộn Rₓ₁, Rₓ₂, học sinh đo từng cuộn rồi đo hai cuộn ghép nối tiếp, song song để kiểm tra định luật ghép điện trở. Mạch được giải đầy đủ nên độ lệch kim điện kế là thật, và ba nhiệm vụ tự kiểm tra kết quả. Màn hình Cầu Wheatstone cho thay đổi bốn điện trở để thấy điều kiện cân bằng R₁/R₂ = R₃/R₄. Câu hỏi gợi ý: – Vì sao vị trí điểm cân bằng không phụ thuộc hiệu điện thế của nguồn? – Vì sao nên chọn R để điểm cân bằng nằm gần giữa dây? – Đổi chỗ R và Rₓ giúp khử sai số ở hai đầu dây như thế nào?