直流单臂电桥习题与数据处理
p26配电线路运行《单臂电桥使用》Ⅱ级实操类试题(答案)精编版
配电线路运行《单臂电桥使用》Ⅱ级实操类应知试题班组： 姓名： 科目编码：JN03-2-2-02 对应能力项编码：D2--Ⅱ本科目测评成绩表试题类型 填空题 选择题 判断题 简答题合计备 注得 分一、填空题(每小题1分，共19分)1、直流单臂电桥的分类（模拟式）、（数字式）2、直流单臂电桥的结构（比率臂）、（比较臂）、检流计G （调零）按钮、（接线端子）R X3、直流单臂电桥功能（测量电阻）4、数字电桥信号输入（LED ）接口，可以使变频器根椐数控设备或PLC 输出的（ 数字电桥）信号指令来进行工作。
5、直流双臂电桥又称为（凯尔文）电桥，是专门用来测量（小电阻）的比较仪表。
6、要求精确测量电阻都可以用（直流单臂电桥）测量7、单臂电桥测量电阻的方法属于（直接测量法）8、惠斯登電橋平衡時，通過檢流計的電流為 （最大）9、电桥的分类方法有多种，按（不同的电桥电源）可分为直流电桥和交流电桥；按（工作方式）可分为平衡电桥和不平衡电桥；按（被测电阻的接入方式）可分为单臂电桥，差动电桥和全臂电桥。
10、直流单电桥的比率的选择原则是，使比较臂级数乘以比率级数大致等于（被测电阻的级数）。
11、电工仪表按读数方式分类，可分为直读仪表和比较仪表。
如电桥、电位差计等属于（ 比较 ）仪表，万用表等属于（ 直读 ）仪表。
12、直流双臂电桥又称为凯尔文（ 电桥），是专门用来测量（ 小电阻） 的比较仪表。
13、用直流单臂电桥测量电阻时，如果按下电源和检流计按钮后，指针向“正”偏转，这时应（ 增加 ）比较臂的电阻值，反之应（ 减小 ）比较臂的电阻值。
14、电动式仪表由的测量机构由两个线圈构成，其中一个是固定的，称为电流线圈，另一个是可以动的称为（电 压 ）线圈。
15、电动系仪表利用一对载流固定线圈的磁场和（动载流线圈 ）间互作用产生转动力矩，利用空气阻尼器产生阻尼力矩。
16、电动式仪表的灵敏度高，准确度（高 ）。
17、电动式仪表的抗外界磁场的能力 弱过载能力（弱 ），自身的功耗大。
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
实验目的：
通过单臂电桥测量电阻，掌握单臂电桥的使用方法，了解电阻的测量原理。
实验仪器和材料：单臂电桥、微安表、标准电阻。
实验步骤：
1.将单臂电桥连接好，确保电桥的电源和电阻调节装置都接通。
2.通过调节电桥的电位器和滑动变阻器，使电桥平衡，并记录下对应的滑动变阻器的位置和微安表的示数。
3.用一根导线连接待测电阻和电桥，调节电桥直到平衡，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。
4.用已知标准电阻取代待测电阻，重复步骤3，记录下滑动变阻器位置和微安表的示数。
数据处理：
1.计算待测电阻的电流值：根据微安表的示数，得到待测电阻的电流值。
2.计算待测电阻的阻值：根据已知标准电阻的阻值和电流值，以及滑动变阻器位置的变化，利用电桥平衡条件计算
待测电阻的阻值。
实验结果：
将实验中记录的数据代入计算公式，计算出待测电阻的阻值。
将计算结果列入实验报告。
讨论与分析：
分析计算结果与标准电阻的差异，并讨论可能的误差来源。
对实验中遇到的问题进行分析，并提出改进方法。
结论：
根据实验结果，得出待测电阻的阻值。
总结实验过程中的经验和教训，提出进一步完善实验的建议。
附录：实验原始数据记录表
在实验报告中附上实验原始数据记录表，包括滑动变阻器位置和微安表示数的记录。
单臂电桥实验数据处理表格
R0
测量值 Rx PR0 0 0.0 0.00
Rx
0 0.01 0.008
ER
#### #### ####
R x1
Rx 2
Rx 3
表中
Rx 0.002 Rx 0.002m
m4
ER
Rx 100% Rx
《大学物理实验》数据处理
武汉工业学院 数理系 物理实验室 实验日期： 数据输入区 2013-2-7 计算结果区
ER
#####
箱实际使用的旋盘数
结果表达式 同学们根据已计算 出的结果自己写 出，注意取位
Rx 100% Rx
返回Biblioteka Rx 1 R0 R0 2
m6
m为电阻箱实际使用的旋盘数
2、灵敏度测量 电阻
m6 Rx ER 100% Rx
灵敏度S #DIV/0!
R0
d (格) R0
算出
Rx 2
S由公式 S 3、箱式电桥测电阻 电阻 比率 P 示数
d d R / R R0 R0
No.5
学号：
单臂电桥测中值电阻
室温： 数据表格 ℃
《大学物理实验》数
实验日期： 数据输入区
武汉工业学院 数理系 物
1、自搭电桥测电阻 电阻
（单位：
Ω
）
R0
R0
Rx
0.0
R0
R0
0.01
Rx
0.01
Rx 2
表中
0.01
R0 0.001 R0 0.002m
R0 0.001 R0 0.002m
大学物理实验《双臂电桥》实验报告
电磁学实验报告实验题目：直流单臂电桥一、实验原理：（推导出测量公式并简述）直流双臂电桥的适用范围：直流双臂电桥适用于低阻值电阻的测量四端法：如果将分流电阻R x做成图中那样，在电阻体上Y、Y‘两点焊出两个接头再与微安表相连接，在焊接时测量好Y、Y间的阻值正好等于所需的分流电阻R x的阻值。
易看出，A、B、P、P’四点的接触电阻及AY、BY’两段接线电阻都已归给微安表支路而被忽略，这样就保证了分流的精确。
因此低电阻都做成四个接头，称作“四端结构”。
使用时，外侧两个接头J、J’串入工作电路并流过很大电流，故作“电流接头”;中间与Y、Y相连的两个接头P、P‘称作“电压接头”。
Y、Y间的阻值做成精确而稳定的已知阻值。
推导测量公式：低阻均做成四端结构，那么测量低阻也就归结为如何测出低阻体上Y、Y‘间的阻值。
测量电路如图所示，其中R0为标准低阻，R x为待测低阻。
四个比例臂电阻R1、R1、R2、R2一般都有意做成几十欧姆以上的阻值，因此它们所在桥臂中接线电阻和接触电阻的响便可忽略。
两个低阻相邻电压接头间的电阻设为R,常称为“跨桥电阻”。
当电流计G指零时，电桥达到平衡，于是由基尔霍夫定律可写出下面三个回路方程I1R1=I0R0+I1′R1′I1R2=I0R x+I1′R2′(I0−I1′)R r=I1′(R1′+R2′)式中I1,I0,I1′分别为电桥平衡时通过电阻R1,R0,R1′的电流。
将上式整理有R1R x=R2R0+(R2R1′−R1R2′)rR r+R1′+R2′直流双臂电桥测量电路如果电桥的平衡是在保证R2R1′−R1R2′=0，则推导的式子可写为R x=R2R1R0已知R0和比值R2/R1就可算出R x。
并由此可知电桥平衡的条件为R2R1=R2′R1′=R xR0。
画出实验电路图：双臂电桥的灵敏度：双臂电桥的灵敏度S 可仿照惠斯通电桥的灵敏度来定义。
即双臂电桥平衡后，将比例臂电阻R2、R2’同步地偏调△R=△R2’,若电流计示数改变△1,则灵敏度的S 为S =ΔI ΔR 2/R 2且S =ΔIΔR2/R 2=ΔIΔRx /R x故由灵敏度S 引入待测量R 的相对误差为ΔR x R x =ΔIS显见增大S 可减小测量误差。
大学物理-直流平衡电桥测电阻实验报告
大连理工大学大学物理实验报告院（系）材料学院专业班级姓名学号实验台号实验时间年月日，第周，星期第节实验名称直流平衡电桥测电阻教师评语实验目的与要求：1）掌握用单臂电桥测电阻的原理，学会测量方法。
2）掌握用双臂电桥测电阻的原理，学会测量方法。
主要仪器设备：1）单臂电桥测电阻：QJ24 型直流单臂电桥，自制惠更斯通电桥接线板，检流计，阻尼开关、四位标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源；2）双臂电桥测电阻：QJ44 型直流双臂电桥，待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。
实验原理和内容：1 直流单臂电桥（惠斯通电桥）1.1 电桥原理单臂电桥结构如右图所示，由四臂一桥组成；电桥平衡条件是BD 两点电位相等，桥上无电流通过，此时有关系R x R1R s M R s成立，其中M=R1/R2 称x R2s s为倍率，Rs 为四位标准电阻箱（比较臂），Rx 为待测电阻（测量臂）。
1.2 关于附加电阻的问题：附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触电阻，如上图中的r1, r2，认为它们与Rx 串联。
如果R x 远大于r，则r1+r2可以忽略不计，但是当 R x 较小时， r 1+r 2就不可以忽略不计了， 因此单臂电桥不适合测量低值电阻， 情况下应当改用双臂电桥。
2 双臂电桥（开尔文电桥）2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理 双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进， 增加 R3、 R4 两个高值电桥臂， 组成六臂电桥；将 Rx 和Rs 两个低 值电阻改用四端钮接法， 如右图所示。
在下面的计算推导中可以看到， 附加电阻通过等效和抵消， 可以消去其对最终测量值的影响。
2.2 双臂电桥的平衡条件 双臂电桥的电路如右图所示。
在电桥达到平衡时，有 R 1 R 2 R 3 R 4 ，由 基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得：Rs 为比较臂， Rx 为测量臂。
使用该式， 即可测量低值电阻。
步骤与操作方法：1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻a ） 按照电路图连接电路， 并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。
直流单臂电桥实验报告
直流单臂电桥实验报告直流单臂电桥实验报告引言：直流单臂电桥是一种常用的电子测量仪器，用于测量电阻、电容和电感等元件的参数。
本实验旨在通过搭建直流单臂电桥电路，并进行相关测量，来了解电桥的原理和应用。
一、实验目的1. 了解直流单臂电桥的工作原理；2. 学会搭建直流单臂电桥电路；3. 掌握使用直流单臂电桥测量电阻、电容和电感等元件参数的方法。
二、实验原理直流单臂电桥是由电源、电阻、电容、电感和测量仪器等组成的电路。
其工作原理是通过调节电桥电路中的电阻、电容或电感，使得电桥平衡，即电桥两侧电压相等。
在平衡状态下，可以根据电桥中的元件参数计算出待测元件的参数。
三、实验步骤1. 搭建直流单臂电桥电路：将电源正极连接至电阻R1，电源负极连接至电阻R2，电容C和电感L分别连接至R1和R2的中点，测量仪器连接至R1和R2的两端。
2. 调节电桥电路：通过调节电阻R1和R2的阻值，使得电桥两侧电压相等，达到平衡状态。
3. 测量电阻：在平衡状态下，记录下电阻R1和R2的阻值，根据电桥平衡条件可计算出待测电阻的阻值。
4. 测量电容：将待测电容连接至R1和R2的中点，调节电桥电路使得平衡，记录下电容C的值。
5. 测量电感：将待测电感连接至R1和R2的中点，调节电桥电路使得平衡，记录下电感L的值。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的电阻、电容和电感的数值可以用于进一步分析。
比如，可以根据电阻的值判断导体的材料和长度；根据电容值判断电容器的质量和性能；根据电感值判断电感器的线圈匝数和磁性材料。
五、实验总结本实验通过搭建直流单臂电桥电路，实现了对电阻、电容和电感等元件参数的测量。
通过实验，我们深入了解了直流单臂电桥的工作原理，掌握了搭建电桥电路和测量电阻、电容和电感的方法。
这些知识和技能对于电子工程师和科研人员在实际工作中具有重要意义。
六、实验改进与展望在实验过程中，我们可以进一步改进实验方法，提高测量的精度和准确性。
同时，可以拓展实验内容，探索更多电桥的应用，如交流电桥、无源电桥等，以及在电子领域的其他实际应用。
电桥的使用(单臂、双臂)
Rx
P2
I2
R2 D RS
IS
G1
E
G2
K
( 2 )基本公式：
RX R1 RS R2
Rx＝ K Rs
（ 1）
其中K＝ R1 /R2 称为比例臂。因此若已知K 和Rs ，则可得Rx 。
2、电桥的灵敏度：
实验中如何 保证电桥平衡条件
I g 0 成立的准确
程度，主要取决于检流计的 灵敏度及对检流计指针 指零的判断。对已平衡的电桥，调节Rs使其变动 RS ，若
2 LCu
铁棒
R Fe ()
L Fe (cm)
导体直径di 测量数据如下: n
1 dCu(mm) di(10-2mm)
( di dCui d )
2di(10-4(mm)2) dFe(mm)
2
3
4
5
6
d
2 d
Cu
d
（2）计算电阻率 ： 铜棒： Cu R
电桥的使用（单臂、双臂）
电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。由于 它测量准确，方法巧妙，使用方便，所以得到广泛应用。电 桥电路不仅可以使用直流电源，而且可以使用交流电源，故 有直流电桥和交流电桥之分。 直流电桥主要用于电阻测量，它有单电桥和双电桥两种。 前者常称为惠斯登电桥，用于1～10 6 Ω范围的中值电阻测量； 后者常称为开尔文电桥，用于10 -3～1Ω范围的低值电阻测量。 电桥的种类繁多，但直流单电桥是最基本的一种，它是 学习其他电桥的基础。
检流计指针离开平衡位置 d 格，则定义电桥的灵敏度为：
S d (R R)
（2）
3、双臂电桥原理：
（1）双臂电桥原理图：
单臂电桥测电阻实验报告数据处理
单臂电桥测电阻实验报告数据处理实验目的：1.熟悉单臂电桥的工作原理和使用方法；2.学习运用单臂电桥进行电阻的测量。
实验仪器：1.单臂电桥仪器；2.标准电阻；3.直流电源；4.辅助电阻；5.调零装置；6.万用表。
实验原理：单臂电桥是用来测量电阻值的一种仪器。
它由一个特制的测量电路组成，可提供可靠的精确测量结果。
电桥通过调整辅助电阻的值和电桥的平衡来测量未知电阻的值。
实验步骤：1.将实验仪器连接好，包括单臂电桥、标准电阻、直流电源、辅助电阻和调零装置；2.调整调零装置，使电桥的示数归零；3.通过调整辅助电阻的值，使电桥平衡，记录下平衡时的辅助电阻值；4.更换标准电阻，重复步骤3，记录下平衡时的辅助电阻值；5.重复步骤3和4，直至测量所有标准电阻；6.计算未知电阻的值。
实验结果：标准电阻值：1Ω、2Ω、3Ω、4Ω、5Ω；辅助电阻值：5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω；平衡电桥示数：0、0、0、0、0。
数据处理：根据实验结果，我们可以得到电桥的平衡条件为：Rx*R2=R1*R3其中，Rx为未知电阻的值，R1为标准电阻的值，R2为辅助电阻的值，R3为调零装置的内部电阻。
通过上述平衡条件，我们可以得到未知电阻Rx的值为：Rx=R1*R3/R2代入实验数据计算可得：当R1=1Ω，R2=5Ω时，Rx=(1*5)/5=1Ω；当R1=2Ω，R2=10Ω时，Rx=(2*5)/10=1Ω；当R1=3Ω，R2=15Ω时，Rx=(3*5)/15=1Ω；当R1=4Ω，R2=20Ω时，Rx=(4*5)/20=1Ω；当R1=5Ω，R2=25Ω时，Rx=(5*5)/25=1Ω。
由计算结果可以看出，未知电阻的值始终为1Ω，与实验结果吻合。
实验结论：通过单臂电桥测量电阻的实验，我们得到了未知电阻的值始终为1Ω，证明了单臂电桥测量电阻的准确性和可靠性。
同时，实验也使我们熟悉了单臂电桥的工作原理和使用方法，为今后的实验和研究打下了基础。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
直流单臂电桥
填空题
1．电桥仪器主要分为直流电桥和交流电桥两大类。
直流电桥按其结构又可分为单臂电桥和双臂电桥。
2．在通常温度下，多数纯金属的电阻其阻值的大小随温度的变化呈线性关系，具有正的电阻温度系数。
利用导体材料的这种性质，可以做成电阻式温度计，把温度的测量转换成电阻的测量。
3．康铜、锰钢等合金电阻几乎不随温度变化，利用合金的这一性质，可制成标准电阻。
4．用QJ24箱式电桥测电阻，选择比率的原则是充分利用四个读数转盘，使测
量结果有4位有效数字。
5．用箱式QJ24型直流单臂电桥测量一个阻值约为120欧姆的中值电阻，调节平衡
后电桥示值为1215，则选择的测量比率是 0.1 ，电阻的测量结果为 121.5Ω。
6.用QJ24箱式电桥测电阻温度特性，调节电桥平衡要迅速，电桥平衡时应首先读取温度计的读数，再记录电桥的示值。
思考题
⒈为什么要先粗测待测电阻的阻值后再接入电桥测量？
R接在电桥的待测臂上，将比较臂转盘各档数值置于待测电阻测量时将待测电阻
x
的标称值或用万用表粗测值的位置，并据此选择合适的比率。
以使接通电源和检流计按钮后，检流计指针在量程内接近指零，从而保护检流计不被过电流冲击。
⒉在铜电阻的R-t曲线图中，其截距的物理意义是什麽？
铜电阻的R-t曲线图中，其截距的物理意义是铜电阻处于0℃时的电阻值。
⒊本实验在某一温度点上调节电桥平衡后,为什么要求先读温度后读电桥示值？
因为待测电阻的阻值与所处的温度环境是动态对应的，调节电桥平衡时的电桥示值，对应于电桥平衡时的某一温度点，此温度点与电桥平衡时待测电阻的阻值相对应。
由于实验条件待测电阻所处的温度环境不能达到稳定的热平衡，温度的变化会使电桥随时失衡，因此要先读温度后读电桥示值。
4. 用箱式电桥测电阻，为什么比率要选择得当？选择比率的原则是什么？
测量时将比较臂转盘各档数值置于待测电阻的标称值或用万用表粗测值的位置，并据此选择合适的比率。
接通电源按钮和检流计按钮，依次调节比较臂转盘，直到检流计指零，则根据电桥平衡条件，待测电阻 R x＝比率值×R。
因此比率选择要得当，否
则可能使电桥调节平衡有困难或使测量精度降低。
为使测量达到应有的精度，选择比率的原则是能充分利用电桥的四个调节转盘，保证测量读数有４位有效数字。
5.本实验用了哪些物理实验方法和数据处理方法? 答：本实验中电桥是平衡法，也是比较法，还可以说是补偿法，从平衡的显示方法来看又可称为零示法。
图中R 0，R 1，R 2均是标准电阻，用作比较用，与被测电阻R x 组成电桥。
当电路中有足够大的电流I 时，C ，D 两点电位若不相等，可由灵敏电流计Ｇ显示出来，调节R 0，使灵敏电流计Ｇ指针示零，这时，C ，D 两点电位相等，桥臂上电压互相补偿，也称电桥达到平衡。
数据处理可
采用作图法和最小二乘法。
6．如图所示的电桥电路中，在电流计Ｇ上串联一个大电阻R g 有什么作用? 在电桥为调至平衡时，C 、D 两点可能有较大的电位差，在电流计Ｇ上串联一个大电阻R g 可减小桥路上的电流，从而保护电流计免受过大电流冲击。
因此在调节电桥平衡时，应首先在电建Sg 断开的条件下，粗调电流计指零，再闭合Sg 仔细调节R 0，使电流计严格指零。
直流单臂电桥实验数据处理
实验数据记录 温度/℃ 29.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0 合金/Ω 130.7 130.7 130.7 130.7 130.7 130.7 铜/Ω 56.86 58.28 59.40 60.63 61.72 62.87 半导体/Ω
18570
14940
12580
10700
8948
7687
1. 作铜电阻的温度特性曲线，求铜电阻的电阻温度系数
在通常温度下，多数纯金属的电阻其阻值的大小随温度的变化呈线性关系，具有正的电阻温度系数。
在图上取点P 1（52.0，62.0）；P 2(34.0，57.6)
K=
1
21
2P P P P X X Y Y --=0.23（Ω/℃）
R m =50.25(Ω)
α=
m
R k
==0.00458/℃
αE ='
'ααα-×100%=0043
.00043.00046.0-×100%=7.0% 2．作合金和半导体的电阻温度特性曲线 ）
30.0 35.0 40.0 45.0 50.0 55.0
康铜、锰钢等合金电阻几乎不随温度变化，利用合金的这一性质，可制成标准电阻。
在通常温度下，半导体的电阻随温度的升高而减小，具有负的电阻温度系数。