惠斯通电桥测电阻实验报告.doc

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1、实验报告举例肇庆学院肇庆学院电子信息与机电工程学院普通物理实验课实验报告级班组实验合作者实验日期姓名:学号老师评定实验题目：惠斯通电桥测电阻实验目的：1．了解电桥测电阻的原理和特点。2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。3．测出若干个未知电阻的阻值。实验仪器仪器名称直流电源滑线变阻器1滑线变阻器2检流计型号DH1718CJ2354J2354AC5/2规格0－30V5A100Ω1000Ω1×10-8A/div电阻箱的型号、规格及各档的等级电阻箱型号规格×10000×1000×100×10×1×0.1×0.01R2ZX38A/1011111Ω无0.10.

2、10.20.525R3ZX25a11111Ω无0.020.020.050.225R4ZX21a111111Ω0.10.10.20.52.05.0无实验原理：1．桥式电路的基本结构。电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R2和R3，比较臂R4，待测臂Rx），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器RG（滑线变阻器）。2．电桥平衡的条件。图1GIgdIR4R3RxRbI2IxI4I3Eabc惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R2、R3、R4、和Rx）、一个“桥”（b、d间所接的灵敏电流计）和一个电源E组成。b、

3、d间接有灵敏电流计G。当b、d两点电位相等时，灵敏电流计G中无电流流过，指针不偏转，此时电桥平衡。所以，电桥平衡的条件是：b、d两点电位相等。此时有Uab=Uad，Ubc=Udc，由于平衡时，所以b、d间相当于断路，故有I4=I3Ix=I2所以可得或一般把称为“倍率”或“比率”，于是Rx=KR4要使电桥平衡，一般固定比率K，调节R4使电桥达到平衡。3．自组电桥不等臂误差的消除。实验中自组电桥的比例臂（R2和R3）电阻并非标准电阻，存在较大误差。当取K=1时，实际上R2与R3不完全相等，存在较大的不等臂误差，为消除该系统误差，实验可采用交换测量法进行。先按

4、原线路进行测量得到一个R4值，然后将R2与R3的位置互相交换（也可将Rx与R4的位置交换），按同样方法再测一次得到一个R’4值，两次测量，电桥平衡后分别有：联立两式得：由上式可知：交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。4．电桥灵敏度4实验报告举例电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时，电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中，为了便于灵敏度的测量和计算灵敏度对测量结果的影响，多数用电桥的相对灵敏度，用S表示。其定义为物理意义：桥臂电阻的单位相对变化所引起的灵敏电流计的偏转格数。1．正确使用箱式电桥。本实验使用的是QJ23a型电桥，仪器自带工作电源和检流计实验时

5、不需外接（电源和检流计）。测量时先根据待测电阻的粗测值（用万用电表粗测）选取恰当的比例系数（倍率）Kr，选取的原则是在测量时应将测量盘电阻R4的各个刻度盘都用上，保证测量值有足够的有效数字，再将金属柱开关由“外接”位置换接至“内接”位置。仪器面板上标有B、G字母的按钮，分别表示电源和检流计开关，使用时应断续接通。接通时应先按B钮（先接通电源），再按G钮（后接通检流计）；断开时则应先断G钮（先断开检流计），再断开B钮（后断开电源）。测量完毕后应将短路金属柱重新换接至“外接”位置上。要严格遵守此操作程序，否则，极易损坏检流计。2．测量中检流计的保护。检流计作

6、为平衡指示器，其允许通过的电流非常小，因此在实验过程中特别强调保护检流计。用自组电桥测量时，应根据待测电阻Rx值，调R4与Rx近似，调节电桥平衡时，要遵循先粗后细的原则，粗测时，先将RG调至最大，在电桥支路上串入高阻R减小通过检流计的电流；初步平衡后，再将Rn调至最小，并将R短接进行细测。用箱式电桥测量时，应根据待测电阻Rx的值，选取适当的倍率Kr，并调Rs与Rx近似，调平衡时，严格执行先接通B（电源），后接通G（检流计）；先断开G，后断B的操作程序，实验完毕后应及时将“内接”短路。3．自组电桥线路中RG的作用。滑线变阻器（RG）作为限流器串接于电源回路

7、中，不仅用于调节桥臂电流的大小，而且还对电桥灵敏度起着调节作用。粗测时，将其阻值调至最大，使桥臂电流减小，降低电桥灵敏度；细测时，将其阻值调至最小，使桥臂电流增大，提高电桥灵敏度。实验内容1、选择被测电阻及测量参数：选择好待测的电阻，根据其阻值范围选择合适的K值，由K值确定R2、R3的阻值，保证R4有4位效数字（如Rx为250Ω，为了保证Rx有4位有效数字，R2为100.0Ω，R3为1000.0，R4约为2500Ω）。注：选定电阻后，计算电阻额定电压，以便选择电源工作电压值。2、查电源：打开电源，选好输出端，利用电压微调调节输出电压最小，然后关闭电源。3

8、、接线：按照实验线路图布置仪器，依照回路接线法接线。再检查各实验参数及连线是否正