实验八非平衡电桥 思考题答案
大学电磁学实验部分思考题答案
1.在伏安法测电阻实验中接通电源前各预置值选择的原则是什么？电源应取电压E比I max×R稍大，电流表量程≥I max，电压表量程≈I max×R2.磁场B的大小在霍尔效应实验中这如何确定的？对于确定的霍尔元件，K H是常量，由B=U H/K H I得，当电流I 和K H一定时，霍尔电势差U H与该处的磁感应强度B成正比，因而可以通过测出U H而间接测出B3.根据霍耳系数与载流子浓度的关系，试回答，金属为何不宜制作霍耳元件？根据霍尔系数:R H=1/(n*q)式,n为载流子密度,因一般金属中载流子密度很大,即金属材料的霍尔系数系数很小,故霍尔效应不明显4.什么叫做霍尔效应?为什么此效应在半导体中特别显著?霍尔效应是通过电流的半导体或导体在垂直电流方向的磁场作用下，在与电流和磁场垂直的方向上形成电荷积累和出现电势差的现象。
因为霍尔效应中需要产生一个平衡洛伦兹力作用的横向电压，而半导体的电阻率高（载流子浓度低），霍尔系数系数比金属大得多，即其产生的电压高，因此半导体的霍尔效应要比金属的明显。
5.霍尔电压V H是怎样产生的？它的大小、符号各与哪些因素有关系？当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这个电势差叫做霍尔电势差。
由U H=R H IB/b 可得，它的大小与霍尔系数R H、电流I、磁感应强度B以及样品厚度b有关；其方向与载流子性质有关，若载流子为电子，则U H<0，若为空穴，则U H>0。
6.电子束偏转的方法有几种？它们的规律各是什么？两种（1）在电场中偏转，规律：当加速电压不变时，偏转距离与偏转电压成正比；当偏转电压不变时，偏转距离与加速电压成反比（2）在磁场中偏转。
规律：当加速电压不变时，偏转距离与偏转电流成正比；当偏转电流不变时，偏转距离与加速电压的平方根成反比。
7. 为什么要测量电桥的灵敏度？因为使用电桥测量电阻时的精密度主要取决于电桥的灵敏度，通过测量电桥的灵敏度可以确定测量结果由于电桥灵敏度所引入的不确定度8. 电桥的灵敏度与哪些因素有关？与检流计的电流灵敏度S i 和电源的电动势E 成正比，与电源的内阻R 内、串联的限流电阻R E 、检流计的内阻、检流计和电源所接的位置有关。
电路实验报告思考题答案
电路实验报告思考题答案【篇一：线性电子电路实验思考题答案】t>实验一常用电子仪器的使用1．什么是电压有效值？什么是电压峰值？常用交流电压表的电压测量值和示波器的电压直接测量值有什么不同？答：电压峰值是该波形中点到最高或最低之间的电压值；电压有效值等于它的瞬时值的平方在一个周期内积分的平均值再取平方根。
常用交流电压表的电压测量值一般都为有效值，而示波器的电压直接测量都为峰值。
2．用示波器测量交流信号的幅值和频率，如何尽可能提高测量精度？答：幅值的测量：y轴灵敏度微调旋钮置于校准位置，y轴灵敏度开关置于合适的位置即整个波形在显示屏的y轴上尽可能大地显示，但不能超出显示屏指示线外。
频率测量：扫描微调旋钮置于校准位置，扫描开关处于合适位置即使整个波形在x轴上所占的格数尽可能接近10格（但不能大于10格）。
实验二晶体管主要参数及特性曲线的测试二极管的工作极限电流时就会使二极管损坏。
2．用mf500ha型万用表的不同量程测量同一只二极管的正向电阻值，其结果不同，为什么？入特性曲线为一条非线性曲线。
用mf500ha型万用表测量二极管的正向电阻值的等效电路如右图所示，当量程小时，ro的阻值小，流过二极大，流过二极管的电流变小，其所测的阻值变大。
实验三单级低频放大器的设计、安装和调试1．rc和rl的变化对静态工作点有否影响？答：rc的变化会影响静态工作点，如其它参数不变，则rc↑==vce↓。
rl的变化对静态工作点无影响，原因是c2的隔直作用。
2．rc和rl的变化对放大器的电压增益有何影响？???rl 答：本实验电路中au?，rl′= rc // rl ，rl′增加时，∣au∣的值变大，反之rbe则减小。
3．放大器的上、下偏置电阻rb1和rb2若取得过小，将对放大器的静态和动态指标产生什么影响?答：上、下偏置电阻rb1和rb2取得很小时，静态稳定性提高，但静态功耗大增而浪费能源，而且还会使放大器的输入动态电阻减小以致信号分流过大。
大学物理实验报告—非平衡电桥的应用
大学物理实验报告—非平衡电桥的应用大学物理课本实验——非平衡电桥的应用实验报告实验仪器第二篇：大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答) 6800字电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻]一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。
电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。
由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。
1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图1所示。
它是由四个电阻R1，R2，Rs，Rx联成一个四边形ACBD，在对角线AB上接上电源E，在对角线CD上接上检流计P组成。
接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“桥臂”。
在一般情况下，桥路上检流计中有电流通过，因而检流计的指针有偏转。
若适当调节某一电阻值，例如改变Rs的大小可使C、D两点的电位相等，此时流过检流计P的电流IP=0，称为电桥平衡。
则有VC=VD （1）IR1=IRx=I1 （2）IR2=IRs=I2 （3）由欧姆定律知VAC=I1R1=VAD=I2R2 （4）VCB=I1Rx=VDB=I2Rs （5）由以上两式可得R1Rx=Rs （6） R2此式即为电桥的平衡条件。
若R1，R2，Rs已知，Rx即可由上式求出。
通常取R1、R2为标准电阻，称为比率臂，将R1/R2称为桥臂比；Rs为可调电阻，称为比较臂。
改变Rs使电桥达到平衡，即检流计P中无电流流过，便可测出被测电阻Rx之值。
2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量Rx的误差，除其它因素外，与标准电阻R1，R2的误差有关。
可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节Rs使P中无电流，可由式（6）求出Rx，然后将R1与R2交换位置，再调节Rs使P中无电流，记下此时的Rs′，可得R2′ （7） Rx=RsR1式（6）和（7）两式相乘得2′ Rx=RsRs或（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对Rx引入的测量误差。
大学物理实验思考题和实验误差答案(部分)
大学物理实验思考题和实验误差答案(部分)【预习思考题】1．用电流场模拟静电场的理论依据是什么？模拟的条件是什么？用电流场模拟静电场的理论依据是：对稳恒场而言，微分方程及边界条件唯一地决定了场的结构或分布，若两种场满足相同的微分方程及边界条件，则它们的结构也必然相同，静电场与模拟区域内的稳恒电流场具有形式相同的微分方程，只要使他们满足形式相同的边界条件，则两者必定有相同的场结构。
模拟的条件是：稳恒电流场中的电极形状应与被模拟的静电场中的带电体几何形状相同；稳恒电流场中的导电介质是不良导体且电导率分布均匀，并满足σ极>>σ介以保证电流场中的电极（良导体）的表面也近似是一个等势面；模拟所用电极系统与被模拟电极系统的边界条件相同。
2．等势线和电场线之间有何关系？等势线和电场线处处相互垂直。
3．在测绘电场时，导电微晶边界处的电流是如何流动的？此处的电场线和等势线与边界有什么关系？它们对被测绘的电场有什么影响？在测绘电场时，导电微晶边界处的电流为0。
此处的电场线垂直于边界，而等势线平行于边界。
这导致被测绘的电场在近边界处受边界形状影响产生变形，不能表现出电场在无限空间中的分布特性。
【分析讨论题】1．如果电源电压增大一倍，等势线和电场线的形状是否发生变化？电场强度和电势分布是否发生变化？为什么？如果电源电压增大一倍，等势线和电场线的形状没有发生变化，但电场强度增强，电势的分布更为密集。
因为边界条件和导电介质都没有变化，所以电场的空间分布形状就不会变化，等势线和电场线的形状也就不会发生变化，但两电极间的电势差增大，等势线的分布就更为密集，相应的电场强度就会增加。
2．在测绘长直同轴圆柱面的电场时，什么因素会使等势线偏离圆形？测绘长直同轴圆柱面的电场时测到的等势线偏离圆形，可能的原因有：电极形状偏离圆形，导电介质分布不均匀，测量时的偶然误差等等。
3．从对长直同轴圆柱面的等势线的定量分析看，测得的等势线半径和理论值相比是偏大还是偏小？有哪些可能的原因导致这样的结果？⑴偏大，可能原因有电极直径测量偏大，外环电极表面有氧化层产生附加电阻，电压标示器件显示偏大等；⑵偏小，可能原因有电极直径测量偏小，中心电极表面有氧化层产生附加电阻，电压标示器件显示偏小等。
【大学物理实验(含 数据+思考题)】非平衡电桥电压输出特性研究实验报告
实验4.17 非平衡电桥电压输出特性研究一、实验目的（1）了解非平衡电桥的工作原理。
（2）研究非平衡电桥电压输出特性。
二、实验仪器FQJ 型非平衡电桥、电桥接线板、电阻箱、稳压电源、电压表等。
三、实验原理如图，对于非平衡电桥电路，平衡时，U AB =0；R 4=kR 3(k =R 2R 1⁄)。
当桥臂电阻R 4变化ΔR 时，电桥输出的电压U AB ，U AB 相关于ΔR 。
反之，测出U AB ，则可以推导出ΔR 。
由此我们讨论三类情况：单臂输入、双臂输入和四臂输入。
一、单臂输入时电桥电压的输出特性：当电桥平衡时有R 1:R 3=R 2:R 4,U AB =0,突然使R 4=R 0+ΔR ，则U AB ≠0。
若电源电压为U 0,则有：U AB =U A −U B=(R 0+∆R R 0+R 2+∆R −R 3R 1+R 3)∗U 0 =R 1∗∆R(R 3+R 1)(R 2R 0+∆RR 0+1)R 0∗ U 0令电桥倍率K = R 1/R 3。
则可知R 1/R 3=R 2/R 0,上式化简得：U AB=ΔR R 0(1+K )+ΔR R 0⋅K1+K ⋅U 0且当ΔR ≪R 0时，上式可化简得：U AB=KU0⋅ΔR (1+K)2R0定义SU=UAB/ΔR为电桥的输出电压灵敏度，则有：S u=KU0 (1+k)2R0由此可知S U与k\U0相关。
且当电压一定时，k=1时，电桥的输出电压灵敏度最大：S max=U0 4R0二、双臂输入时电桥电压的输出特性：非平衡电桥中，若相邻臂内接入两个变化量相同而变化量符号相反的可变电阻，这种电桥电路称为半桥差动电路。
例如，R0增加ΔR，R2减少ΔR。
平衡时有R1:R3=R2:R0,在对称情况下R1=R3=R0=R2=R,则：U AB=U0⋅ΔR 2R0S U=U0 2R0可得半桥差动电路得输出电压灵敏度比单臂输入时得最大电桥电压灵敏度提高了一倍。
三、四臂输入时电桥电压的输出特性：在非平衡电路中，两个相邻的桥臂间变化量相等，变化量符号相反，且两个变化符号相同的桥臂接入相对桥臂内，这种电路叫全桥差动电路。
《大学物理实验》第一册习题与思考题
《大学物理实验》第一册习题与思考题第一章 实验测量不确定度与数据处理习题1． 指出下列各项各项哪些属于系统误差，哪些属于偶然误差： a.米尺刻度不均匀 b.实验者的偏见c.刻度因温度改变而伸缩d.最小分度后一位的雇计 c.游标卡尺零点不为零 f.电表指针的磨擦 g.视差2． 下列数值改用有效数字的标准式来表示 (1) 光速=299792458±100米/秒(2) 热功当量=41830000±40000尔格/卡 (3) 比热=C 0.001730±0.0005卡/克度(4) 电子的电荷=4.8030⨯10-10静库。
准确到0.1% (5) 9876.52准确到0.2%3．请把下列各数值正确的有效数字表示于括号内： (1) 3.467±0.2 ( ) (2) 746.000±2 ( ) (3) 0.002654±0.0008 ( ) (4) 6523.587±0.3 ( )4.下列各式的算术运算都是正确的，就是没有考虑到有效数字的问题。
假设下列各数值的最后一位都是估计（可疑）的，请在括号内以有效数字表示其正确答案。
(1)(1.732)(1.74)=3.01368 ( ) (2)(10.22)(0.0832)(0.41)=0.34862464 ( ) (3)4.20419.30034.6038.60421.8=+-=y ( )(4) 628.7/7.8=80.6026 ( ) (5) (17.34-17.13)(14.28)=2.9988 ( )5.计算下式结果及其不确定度的表示式。
N=A+2B+C-5D设：A=38.206±0.001cm B=13.2487±0.0001cm C=161.25±0.01cm D=1.3242±0.0001cm6.一圆柱体的直径为（2.14±0.02）厘米，求其横截面积。
大学物理实验思考题答案
实验一：用三线摆测物体的转动惯量1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？答：不可以。
因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。
2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。
答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘，根据公式(3-1-5)，摆动周期T0将会减小。
3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？答：周期减小，对测量结果影响不大，因为本实验测量的时间比较短。
[实验二]金属丝弹性模量的测量1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答：优点是：可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2. 何谓视差，怎样判断与消除视差?答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。
3. 为什么要用逐差法处理实验数据?答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值。
[实验三]随机误差的统计规律1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?答：对某一物理量在相同条件下做n次重复测量，得到一系列测量值，找出它的最大值和最小值，然后确定一个区间，使其包含全部测量数据，将区间分成若干小区间，统计测量结果出现在各小区间的频数M，以测量数据为横坐标，以频数M为纵坐标，划出各小区间及其对应的频数高度，则可得到一个矩形图，即统计直方图。
部分思考题答案
部分思考题答案惠斯登电桥研究1、电桥灵敏度是否越高越好？哪些量关系到电桥灵敏度？答：不是。
与电桥灵敏度S 相关的物理量有：电源电压大小、桥臂电阻大小、桥臂电阻大小分配比例、监测仪表的灵敏度和内阻。
2、惠斯登电桥不能应用于测量低值电阻的原因是什么？不能应用于测量高值电阻的原因又是什么？答：对于低电阻，由于存在数字电压表的输入阻抗、接触电阻和导线电阻，使得测量电阻失去准确性；对于高电阻，由于测量电阻越高，则电桥的总电阻越大，则电流越小。
由于检流计的灵敏度的限制，当测量电阻过高时，检流计无法检测电流的变化。
3、与电桥灵敏度S 相关的物理量有哪些？该实验原理图1中，当R X 与R 2比值变大时，电桥灵敏度S 变化情况如何？答：与电桥灵敏度S 相关的物理量有：电源电压大小、桥臂电阻大小、桥臂电阻大小分配比例、监测仪表的灵敏度和内阻。
R X 与R 2比值=1时，灵敏度S 最大，当RX 与R2比值偏离1越大时，灵敏度S 越小。
4、为什么用电桥测电阻前，要先用万用表粗测？答：因为用电桥测电阻时，对被测电阻的大小需要事先有个估测范围，这样不但能更快地测量出待测电阻的阻值大小，同时也保护检流计，不致过载而损坏。
所以要先用万用表粗测后，再进行用电桥精确测量。
电位差计测电池电动势和内阻1、如果待测电动势超出仪器的最大量程，请问应如何解决，试画出电路？答：利用分压法接线。
R1和R2为电阻箱阻值可利用读数直接读出。
把R2两端的电压由电位差计直接测出U2。
那么待测电压为：1222R R U U R +=待测2、电位差计是利用什么原理制成的？答：电位差计是根据补偿原理制成的测量电动势的仪器，它是将被测量与已知标准量相比较的测量仪器。
测定未知电动势EX ，可采用图1电路，调节E 使检流计指零，则回路中两电源的电动势E 和EX 大小相等，即E=EX ，此时称电路达到电压补偿。
如E 已知，则可求得EX ，这种测量电动势的方法称为电压补偿法。