用惠斯通电桥测电阻--实验报告
用惠斯通电桥测电阻实验报告
用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验名称：用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的：通过使用惠斯通电桥测量未知电阻的阻值。
实验器材：
1. 惠斯通电桥装置
2. 未知电阻
3. 外部电源
实验原理：
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的精确仪器。
它由四个电阻构成的电路组成，包括一个未知电阻和三个已知电阻。
当桥平衡时，电桥上的电流为零，此时未知电阻和已知电阻之间存在一个平衡条件。
通过改变已知电阻的值，通过观察平衡条件的变化，可以计算出未知电阻的阻值。
实验步骤：
1. 将惠斯通电桥装置连接到外部电源上。
2. 将未知电阻接入电桥的两个对角线上。
3. 调节已知电阻的值，以使电桥平衡。
4. 观察平衡时已知电阻的数值，并记录下来。
5. 根据平衡条件的变化，计算出未知电阻的阻值。
实验结果及数据处理：
根据实验步骤中记录下来的已知电阻的值，结合平衡条件的变化，通过计算可以得出未知电阻的阻值。
实验讨论及结论：
通过使用惠斯通电桥测电阻实验，我们成功地测量了未知电阻的阻值。
该实验方法具有较高的精确度和重复性。
通过此实验，我们认识到惠斯通电桥可以用于准确测量电阻值，并且可以通过改变已知电阻的值来调节条件，从而测量不同范围的电阻值。
实验三 用惠斯通电桥测电阻
实验三用惠斯通电桥测电阻【实验目的】1.掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法；2.理解电桥灵敏度的概念；3.研究惠斯通电桥测量灵敏度。
【实验原理】1．惠斯通电桥测电阻原理惠斯通电桥的原理图如图3-1所示，它由比例臂电阻R1、R2和调节臂电阻R以及待测电阻R X用导线连成的封闭四边形ABCDA组成，在对角线AC两端接电源，在对角线BD两端接灵敏度较高的检流计。
通常将BD端称为桥路，四个电阻R1、R2、R和R X称为桥臂。
若适当调节R1、R2或R阻值，使桥路两端的电位相等，即检流计示值为零，这时称为电桥平衡。
图3-1 惠斯通电桥的原理图电桥平衡时（V=0），得到：U AB=U AD，U BC=U DC即I1R1=I2R2，I X R X=I R R（1）同时有I1=I X，I2=I R（2）由式（1）、（2）得到R X=R(R1R2⁄)（3）当知道R 1R 2⁄的比值及电阻R 的数值后，由式（3）可算出R X 。
R1R 2⁄称为比率系数或倍率，R 称为比较臂。
式（3）称为电桥平衡条件。
惠斯通电桥适用于测量中值电阻（1Ω~1MΩ）。
2．惠斯通电桥灵敏度当BD 端接毫伏表，毫伏表显示为零时认为电桥平衡，但现实的问题是毫伏表的灵敏度是有限的，毫伏表所示电压为零不等于实际电压一定为零。
同样的道理，R X =R (R 1R 2⁄)为电桥平衡条件，由于毫伏表的灵敏度所限，R X （或R 1、R 2、R ）有一定的偏差时毫伏表仍可能指示电桥平衡。
当电桥平衡时，保持3个桥臂电阻不变，1个电阻改变（假设R X 、R 1、R 2不变，R 改变ΔR ），则电桥输出电压偏离平衡为ΔU 0，电桥输出电压对桥臂电阻的相对变化反应灵敏度（简称电桥相对灵敏度）S 为：S =ΔU 0ΔR R ×100%与电桥灵敏度相关的物理量有：电源电压U AC 、桥臂电阻R 1+R 2+R +R X 、桥臂电阻分配比例R R 2⁄、检测仪表的灵敏度和内阻R V 。
物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告
物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告首都师范大学物理实验报告班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号_1111000048_ 日期_____ 指导教师___刘丽峰___【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理；2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法；3、了解提高电桥灵敏度的几种方法；4、学会测量单电桥的灵敏度。
【实验仪器】QJ- 23型箱式电桥，滑线电阻，转柄电阻箱(0～Ω)，检流计，直流电源。
待测电阻，开关，导线若干。
【实验原理】1．惠斯通电桥测量电阻的原理图是惠斯通电桥的原理图。
图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻，它们和被测电阻Rx连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂。
四边形的对角A和B之间接电源E；对角C和D之间接有检流计G，它像桥一样。
电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过。
当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流IG≠0，检流计的指针发生偏转；当C、D两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流IG=0，检流计指针指零，这时我们称电桥处于平衡状态。
当电桥平衡时。
两式相除可得到Rx的测量公式(5-1)电阻R1R2为电桥的比率臂，R0为比较臂，Rx为待测臂。
只要检流计足够灵敏，等式(1)就能相当好地成立，被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得，而与电源电压无关。
于R1、R2和R0可以使用标准电阻，而标准电阻可以制作得十分精密，这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较，因而测量的准确度可以达到很高。
首都师范大学物理实验报告2．电桥的灵敏度电桥平衡后，将R0改变△R0，检流计指针偏转△n格。
如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转，电桥的灵敏度就高，电桥的平衡就能够判断得更精细。
电表的灵敏度是以单位电流变化量所引起电表指针偏转的格数来定义的，即同样在完全处于平衡的电桥里，若测量臂电阻Rx改变一个微小量△Rx，将引起检流计指针所偏转的格数△n，定义为电桥灵敏度，即但是电桥灵敏度不能直接用来判断电桥在测量电阻时所产生的误差，故用其相对灵敏度来衡量电桥测量的精确程度，即有定义为电桥的相对灵敏度。
用惠斯通电桥测电阻--实验报告
实验仪器 名称 直流电阻电桥 直流电源 滑线式惠斯通电桥 多盘十进制电阻器 变阻器 待测电阻 ZX21 BX7-13 QJ24 WYK-303 型号
万用表 导线 请认真填写
UT39Aபைடு நூலகம்
实验原理（注意：原理图、测试公式）
IG=0 则
UAC=UAD
UCB=UDB
由欧姆定律得： 检流计中无电流流过，故 整理得： 或
沈阳城市学院
物理实验报告
实验题目 用惠斯通电桥测电阻
姓
名
学
号
专业班级
实验室号
实验成绩
指导教师
实验时间
2014 年
10
月 24
日
物理实验室制 实验目的
1、理解并掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法 2、学会自搭惠斯通电桥，并学习用交换法减小和修正系统误差 3、了解电桥灵敏度的概念 4、学习使用箱式惠斯通电桥测中值电阻
R0
167. 9 166 5.6 1644 5.6
l Rx1 1 R0 l2
18.6 185.1 1827.3
R0
2.3 23.8 238.3
l Rx 2 2 R0 l1
20.7 214.2 2144.7
E0
Rx测 R0 R0
Rx测 Rx真 Rx真
100%
19.7 199.1 1979.6
差最小。为此测量时可先将 D 点放在电阻丝的中点，改变 R0 的值，使电桥尽量接近平衡， 然后微调 D 点的位置即可使电桥达到平衡。
实验数据记录（注意：单位、有效数字、列表）
表1 滑线惠斯通电桥测定电阻数据 滑线惠斯登电桥实测值（Ω ）
未知电阻 标称值
Rx真（Ω ） l1 : l2
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告一、实验目的（1）掌握惠斯通电桥测电阻的原理（2）学会正确使用箱式电桥测电阻的方法（3）了解电桥灵敏度的概念及提高灵敏度的几种方法二、实验仪器和用具滑线变阻器（1.9K）、电阻箱、检流计（AC15/4）、直流稳压电源、待测电阻，箱式电桥（QJ23、QJ24）、开关和导线。
三、实验原理惠斯通电桥可用于精确测量中等阻值（几十欧至几十万欧）的电阻。
电路图如图1KE、E、RE串联构成主干支路，R1、R2串联构成桥臂支路，R3、R4串联构成另一桥臂支路。
在b、d间用检流计作为桥梁，桥中电流由检流计检测。
当I G =0 ,则电桥达到平衡态由分压原理可得其中，R1称做（Rx）测量臂，R2、R4称做比例臂，R3称做比较臂。
四、实验步骤：一．用滑线式惠斯通电桥测量电阻R x①按照图1接好电路，并把滑动变阻器R0和电阻箱R t的阻值调到最大。
②用万用电表粗测R x的大小，或者由电阻标称值读出R x，然后选取R3，使其接近R x的数值。
③接通电源，将电键D由AC的中点向左边（或右边）稍稍移动，并快速按一下D键（一触即离），同时注意观察电流计指针的偏转方向。
然后把D键由AC线中点稍向相反方向移动，若此时按下电键D，电流计指针偏转与上一次不同，说明电路正常，可以进行测量。
④把电键D大约放在AC线的中点，改变比较臂R3，使电流计指针基本不偏转，然后把限流电阻R t，R0的阻值逐步调小到0。
⑤改变电键D的位置，使电桥达到平衡。
在米尺上读出l1与l2，然后断开电源。
（注意米尺可估读到0.01cm）⑥改变电源极性，重复⑤。
⑦将R x与R3的位置对调，重复⑤⑥。
⑧再略改变D点位置（基本保持在中点附近），也可略改变R3，重复⑤⑥⑦。
测出4-6组数据。
先分别算出R x，再算平均值和不确定度和百分误差。
二．用QJ23型箱式惠斯通电桥测量三个数量级不同的电阻阻值①用连接片将“外接”两个接线柱短接，调节灵敏电流计的零点调节旋钮，使电流计指针准确指零。
惠斯通电桥测电阻——实验报告
实验十五 惠斯通电桥测电阻实验目的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。
2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。
来判断B ，D 两点电位是否相等，或者说判断“桥”上有无电流通过。
电桥没调平衡时，“桥”上有电流通过检流计，当适当调节各臂电阻，可使“桥”上无电流，即B ，D 两点电位相等，电桥达到了平衡。
此时的等效电路如图１５－2所示。
根据图１５－2很容易证明s xR R R R =21s 21x R R R R ⨯=（１５－１）此式即电桥的平衡条件。
如果已知R 1，R 2，R S ，则待测电阻R x 可求得。
设式(１５－1)中的R 1／R 2=K ，则有R x =K ·R S （１５－２）式中的K 称为比例系数。
在箱式电桥测电阻中，只要调K 值而无需分别调R 1、R 2的值，因为箱式电桥上设置有一个旋钮K 值，并不另外分R 1、R 2。
但在自组式电桥电路中，则需要分别调节两只电阻箱（R 1和R 2），从而得到K 值。
由电桥的平衡条件可以看出，式中除被测电阻Rx 外，其它几个量也都是电阻器。
因此，电桥法测电阻的特点是将被测电阻与已知电阻(标准电阻)进行比较而获得被测值的。
因而测量的精度取决于标准电阻。
一般来说，标准电阻的精度可以做的很高，因此，测量的精度可以达到很高。
伏安法测电阻中测量的精度要依赖电流表和电压表，而电流表和电压表准确度等级不可能作的很高，因此，测量精度不可能很高。
惠斯通电桥测电阻中，测量的精度不依赖电表，故其测量精度比伏安法的测量精度高。
2．电桥的灵敏度及影响因素电桥测量电阻，仅在电桥平衡时才成立的，而电桥的平衡是依据检流计的偏转来判断的，由于判断时受到眼睛分辨能力的限制而存在差异，会给测量结果带来误差，影响测量的准确性。
这个影响的大小取决于电桥的灵敏度。
所谓电桥灵敏度，就是在已经平衡的电桥里，当调节比较臂的电阻R S ，使改变一个微小量△R S ，使检流计指针离开平衡位置△d 格，则定义电桥灵敏度S 为S S R /R dS ∆∆=（１５－３）式中：R S 是电桥平衡时比较臂的电阻值，△R S ／R S 是比较臂的相对改变量。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告一、实验目的与原理1.1 实验目的本次实验的主要目的是通过惠斯通电桥测量电阻，了解电桥的基本原理和应用，掌握测量电阻的方法和技巧。
通过实验加深对电路理论知识的理解，提高动手实践能力。
1.2 实验原理惠斯通电桥是一种基于基尔霍夫电压定律的精密测量电阻的电路。
它由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4,其中R1和R3相等，R2和R4相等。
当电源接通时，电路中会产生一个电势差，使得桥臂上的电压相等。
根据基尔霍夫电压定律，我们可以得到以下方程：(V1 V2) / R1 = (V3 V4) / (R2 R3)解这个方程，我们可以得到未知电阻Rx的值。
需要注意的是，由于电源内阻、导线电阻等因素的影响，实际测量时需要进行一定的校正。
二、实验器材与方法2.1 实验器材本次实验所需的器材有：惠斯通电桥电路、电源、万用表、导线等。
其中，惠斯通电桥电路由四个电阻组成，电源为直流电源，万用表用于测量电压和电阻，导线用于连接电路。
2.2 实验方法1) 将惠斯通电桥电路按照图示连接好，注意连接处要接触良好，防止短路现象的发生。
2) 打开电源开关，调节电源电压，使其处于合适的范围。
通常情况下，电源电压应保持在5V左右。
3) 用万用表分别测量桥臂上的电压，记录下测量结果。
由于电源内阻和导线电阻的影响，我们需要进行一定的校正。
具体方法如下：a) 将万用表的量程调整为电压档位，选择合适的量程。
例如，如果测量范围为0-10kΩ，则将量程设置为0-10kΩ。
b) 用万用表测量R1和R2之间的电压V1和V2,记录下测量结果。
同样地，测量R3和R4之间的电压V3和V4,记录下测量结果。
c) 根据上述测量结果，计算出桥臂上的总电压V:V = V1 + V3 = V2 + V4。
d) 接下来，用万用表测量未知电阻Rx与其他已知电阻之间的电压差分压，例如：URx = (Vx V1) / (Rx R1),UR4 = (V4 V3) / (R4 R3)。
物理实验—用惠斯通电桥测电阻—实验汇报
物理实验—用惠斯通电桥测电阻—实验汇报本实验选取了最常用的惠斯通（Wheatstone）电桥，通过改变电阻值使电桥平衡，从而测量未知电阻的阻值。
一、实验目的1.掌握惠斯通电桥的原理和构造2.学习电桥平衡法器结算法测量电阻3.掌握计算阻值的方法和误差分析二、实验仪器和材料1.惠斯通电桥2.电源3.待测电阻及标准电阻4.万用表三、实验原理1.惠斯通电桥惠斯通电桥是一种用电桥原理测量电阻的仪器。
是由四个电阻分别合并成一个无刷电桥，以求出第四个电阻R4 的电阻值的测量仪器。
2.电桥平衡法测电阻按照惠斯通电桥的平衡原理，当两个对角上的电路的电阻之积等于另外两个对角上的电路的电阻之积，即：R₁×R₃ = R₂×R₄则称惠斯通电桥处于平衡状态。
在平衡状态下，电桥两侧电阻相等，电桥中无电流，两个电感之间电势差为零。
因此，在接入实验电路时，对于一组已知电阻，调节变阻器使整个电桥处于平衡状态。
然后可以利用转换电路或万用表等测量电阻值。
四、实验步骤1.准备一台连通电源的惠斯通电桥，角度的解释放置标准电阻70Ω在电桥上，使电桥出现电流平衡与压差平衡现象。
2.用万能表量取这只试验电路的出入口电压U1和U2及标准电阻的电压U3，在平衡状态下记录各电压值，阻值为70Ω。
3.取观察数据：改变电桥方向改变电桥比例，分别接入未知电阻即可读取其电阻阻值。
4.选用变阻器，调节其阻值，使电桥平衡，并用万能表量取这个试验电路的出入口电压U1和U2及标准电阻的电压U3。
5.记录各电压值U1、U2、U3及未知电阻阻力值R4的数据。
五、实验结果处理1.计算未知电阻的直接值，可用公式：R4=R3*U2/U32.将电桥方向放反，再量取出口电压U2，R3为70Ω时，再用上述方法计算出R4的值。
3.求平均值（R4=(R4_1+R4_2)/2）六、实验记录表1：|$R₁(Ω )$|$R₂(Ω )$|$R₃(Ω )$|$R4( Ω)$|$U1(V) $|$U2(V) $|$U3(V) $||--------|--------|--------|--------|--------|--------|--------||70 |1000 |1000 |__ |2.12 |0.26 |2.08 ||70 |470 |470 |__ |2.11 |0.46 |2.121 |七、实验误差及分析1.人为误差：(1) 稳定性差：万能表、电源、变阻器的稳定性均会对实验造成一定的影响。
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就是就是由于检流计灵敏度不够而带来的测量误差 ，
对此我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为 （单位：格）
是在电桥平衡后 的微小改变量（实际上带测电阻 是不能改变的，改变的是标准电阻 ），而△n是由于电桥偏离平衡而引起的检流计指针偏转格数。如果一个很小的△R能引起较大的△n偏转，则电桥的灵敏度就高，带来的误差也就越小。
200
13
90.35
13
0.01
1309
13.09
0.54%
20
10
654.5
130
0.1
1300
130
0.00%
10
9
1170
1300
1
1300
1300
0.00%
10
7
910
13000
10
1300
13000
0.00%
90
17
245.6
表2箱式惠斯通电桥测定电
请认真填写
数据处理、误差分析和实验结论
误差分析：
误差来源有两个：一是 、 、 本身的误差；一是电桥的灵敏度。
1.用自组电桥测电阻，实验过程可能出现的故障有：
检流计指针不偏转（排除检流计损坏的可能性）这种情况的出现，说明桥（检流计）支路没有电流通过，其原因可能是电源回路不通，或者是桥支路不通。
检查故障的方法：先用万用电表检查电源有无输出，然后接通回路，再检查电源与桥臂的两个联接点之间有无电压，最后分别检查桥支路上的导线、开关是否完好（注意检流计不能直接用万用电表电阻档检查）。如果仍未查出原因，则故障必定是四个桥臂中相邻的两相桥臂同时断开。查出故障后，采取相应措施排除（如更换导线、开关、电阻等）。
计算过程：
IG=0则UAC=UAD UCB=UDB。
由欧姆定律得 检流计中无电流流过，故
整理得：
(8-1)
或
(8-2)
通常称 为比例臂，而 称为比较臂，所以电桥由桥臂、检流计和电源三部分组成。
原理二：用交换法计算该一是电桥的灵敏度。
（1）用交换法（互易法）消除、本身的误差对测量结果的影响。
（3）当Rx值选择后，是滑动D，使D左右长度比值为： = ，
（4）打开电源，根据 的标称值,调节 ，直至电桥平衡，由 计算 。
（5）保持 不变，交换 和 的位置，调整使电桥重新达到平衡，比较电阻的示值为 。 。
（6）重复以上步骤，继续测量Rx2，Rx3，记录数据在表1中。
1、用箱式电桥测定未知电阻
（1）在已调解好零点的箱式电桥上，对不同数量级的带测电阻 ， ， 进行分别测量，比率臂的选取，应根据带测电阻数值而定，务事 能有四位读数。
名称
型号
直流电阻电桥
QJ24
直流电源
WYK-303
滑线式惠斯通电桥
多盘十进制电阻器
ZX21
变阻器
BX7-13
待测电阻
万用表
UT39A
导线
请认真填写
实验原理（注意：原理图、测试公式）
原理一：惠斯通电桥原理图：
8-1（a）
如图，联成一个四边形，每一边称为电桥的一个臂；对角和加上电源，而在对角、间连接检流计，用以比较这两点间电位，所谓“桥”就是指的这条对角线，当桥路两端、等电位时，中无电流通过，称之为“电桥平衡”。
20.93
13.5
20.4
20.6
3.00%
200
2:3
298.1
208.67
134.3
201.5
205
2.501%
2000
2：3
2985.9
2090.13
1322.3
1983.5
2036.1
1.81%
未知电阻标称值
（Ω）
箱式惠斯登电桥实测值（Ω）
电桥灵敏度
1.3
0.001
1390
1.39
0.52%
我们自搭一个电桥，设电桥的灵敏度足够高，主要考虑、、引起的误差。此时
可用交换法减小和修正这一系统误差。方法是：先用图8-1（a）搭好电桥，调节使G中无电流，记下值可由式（8-2）求。然后将和交换（互易）如图8-1（b）所示，再调节使G中无电流，记下值，可得
(8-3)
则两式相乘得 或 (8-4)
这样消除了由、本身的误差引起的的测量误差，它只与电阻箱的仪器误差有关，而可选用具有一定精度的标准电阻箱，这样的系统误差就可减小。
物理实验报告
实验题目
用惠斯通电桥测电阻
姓名
学号
专业班级
实验室号
D208
实验成绩
指导教师
实验时间
2014年11月12日
物理实验室制
实验目的
1、理解并掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法
2、学会自搭惠斯通电桥，并学习用交换法减小和修正系统误差
3、了解电桥灵敏度的概念
4、学习使用箱式惠斯通电桥测中值电阻
实验仪器
（2）将 接到“ ”接线柱上，仔细调节比较臂旋钮使检流计指零，得到
（3）测定电桥的灵敏度时，用改变 来代替改变 。
（5）重复以上步骤，继续测量Rx2，Rx3等记录数据。
实验数据记录（注意：单位、有效数字、列表）
表1滑线惠斯通电桥测定电阻数据
未知电阻标称值
（Ω）
滑线惠斯登电桥实测值（Ω）
20
2：3
29.9
2．检流计指针偏向一边。出现这种情况，原因有三种：
原因之一，比例系数（倍率）Kr取值不当，改变Kr的取值，故障即便消失。不论Kr和Rs取何值，检流计指针始终偏向一边，则有：
原因之二，四个桥臂中必定有一个桥臂断开；
原因之三，四个桥臂中某两个相对的桥臂同时断开。对于后两种原因引起的故障，只需用一根完好的导线便可检查确定。检查时，首先将Rn调至最大，减小桥臂电流。然后用一根导线将四个桥臂中任一桥臂短路，若检流计指针反向偏转，则说明被短路的桥臂是断开的，可用此导线替换原导线，检查出导线是否断开及电阻是否损坏；若检流计指针偏转方向不变，则说明，被短路桥臂是完好的；若检流计指针不再偏转，则说明对面桥臂是断开的，可进一步判明是导线还是电阻故障，接通后，用同样方法再检查开始被短路的桥臂是否完好。最后，将查出的断开桥臂中坏的导线或电阻更换，故障便被排除。
选用灵敏度高、内阻低的检流计，适当提高电源电压，适当减小桥臂电阻，尽量把桥臂配置成均匀状态，有利于提高电桥灵敏度。
实验内容及步骤
一：连接电路测电阻。
1、用滑线惠斯通电桥测定未知电阻
（1）电路连接好之后，调整电表灵敏，断开电源。
（2）选择被测电阻及测量参数：选择好待测的电阻，选择作为计算Rx值的比例值(20Ω、200Ω、2000Ω),估算出Ro的近似值。（如Rx为200Ω， = ，Ro= 约为300Ω）。注：电压为2.0伏不变。
原理三：提高电桥的灵敏度
是在电桥平衡条件下推导出来的，而电桥是否平衡，实验上是看检流计有无偏转来判断。检流计的灵敏度总是有限的。如我们实验中常用的张丝式指针检流计，指针偏转一格所对应的电流大约为 A,当通过它的电流比 还要小时，指针的偏转小于0.1格，我们就很难觉察出来。假设电桥在 时调到了平衡，则有 ，这时若把 增加或减小一个微小量△R0，电桥失去平衡，从而有电流 流过检流计。