实验25用惠斯通电桥测电阻
实验25用惠斯通电桥测电阻
E
大学物理实验
【实验内容及步骤】 1.用滑线式电桥测电阻，按图2接好线路。 2.电桥调平衡：先粗调，再细调。 【注意事项】 1.电桥通电时间不能过长，不测量时应关掉电源。 2.各接线旋钮必须拧紧，否则接触电阻过大，影响测量的准 确度，甚至无法达到平衡。 3.每次开始重复测量时，都必须将保护电阻RP放到阻值最大 处，以保护检流计。 4.在测定待测电阻前，应先粗略估计待测电阻的阻值，选择 标准电阻R0接近待测电阻的阻值，以保证平衡点在电阻丝的中 部，有利于减小测量误差。 5.用替代法测Rx，即电桥平衡后若以电阻箱某值RN 替下Rx时 桥仍平衡，则Rx=RN。注意替代时需断开电源。
大学物理实验
【实验目的】 1.掌握惠斯通电桥基本原理，了解桥式电路的特点。 2.掌握电桥的使用方法。 3.了解电桥灵敏度概念。
【实验器材】
板式惠斯通电桥，直流稳压电源，检流计，滑线 变阻器，待测电阻，电阻箱，双刀双掷开关，导 线。
大学物理实验
【实验原理】 1.电阻的测量 直流单臂电桥的原理电路如图1所示。 它是由四个电阻 Ra、Rb、R0、Rx
使电桥重新达到平衡，于是得
Ra RN R0 Rb
Rx RN
大学物理实验
2.电桥灵敏度 定义：电桥的灵敏度是指当电桥平衡时，Rx的单位 变量所引起检流计指针偏离平衡位置的相应偏转格 数
n S Rx Rx
大学物理实验
R0 2 3 M 4
RP
Rx 6
5 D
1
N
7
Lb
K2
La
RK
K1
图2 滑线式电桥电路图
连成一个四边形回路，这四个电阻称为 电桥的四个“臂”。在这个四边形回路 的一条对角线的顶点间接入直流工作电 源，另一条对角线的顶点间接入检流计， 此支路一般称作“桥”。
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25-用惠斯通电桥测电阻
则在电桥平衡时有：
I a Ra =I b Rb
I 0 R0 =I x Rx
I a =I x
由上式整理可得：
I b =I 0
Ra Rx R0 Rb
Ra k Rb
Rx kR0
大学物理实验
Rx 的测量结果与电桥中桥臂电阻 Ra、Rb 和 R 0
的准确度有直接联系，如果桥臂电阻本身不准，必将 给测量结果带来一定的系统误差。 保持 Ra、Rb R0 的电阻值不变，调节 R N
E
大学物理实验
【实验内容及步骤】 1.用滑线式电桥测电阻，按图2接好线路。 2.电桥调平衡：先粗调，再细调。 【注意事项】 1.电桥通电时间不能过长，不测量时应关掉电源。 2.各接线旋钮必须拧紧，否则接触电阻过大，影响测量的准 确度，甚至无法达到平衡。 3.每次开始重复测量时，都必须将保护电阻RP放到阻值最大 处，以保护检流计。 4.在测定待测电阻前，应先粗略估计待测电阻的阻值，选择 标准电阻R0接近待测电阻的阻值，以保证平衡点在电阻丝的中 部，有利于减小测量误差。 5.用替代法测Rx，即电桥平衡后若以电阻箱某值RN 替下Rx时 桥仍平衡，则Rx=RN。注意替代时需断开电源。
大学物理实验
【实验目的】 1.掌握惠斯通电桥基本原理，了解桥式电路的特点。 2.掌握电桥的使用方法。 3.了解电桥灵敏度概念。
【实验器材】
板式惠斯通电桥，直流稳压电源，检流计，滑线 变阻器，待测电阻，电阻箱，双刀双掷开关，导 线。
大学物理实验
【实验原理】 1.电阻的测量 直流单臂电桥的原理电路如图1所示。 它是由四个电阻 Ra、Rb、R0、Rx
连成一个四边形回路，这四个电阻称为 电桥的四个“臂”。在这个四边形回路 的一条对角线的顶点间接入直流工作电 源，另一条对角线的顶点间接入检流计， 此支路一般称作“桥”。
实验 用惠斯通电桥测量电阻
实验 用惠斯通电桥测量电阻1. 实验目的(1) 了解惠斯通电桥的结构，掌握惠斯通电桥的工作原理； (2) 掌握用滑线式惠斯通电桥测量电阻； (3) 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻。
2. 实验仪器滑线式惠斯通电桥，QJ24型箱式直流单臂电桥，直流稳压电源，滑线变阻器(0～100Ω或0～200Ω)，ZX21型旋转式电阻箱，待测电阻三个，检流计。
3. 实验原理电阻是电路的基本元件之一，电阻的测量是基本的电学测量。
用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。
在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1～106Ω)。
惠斯通电桥的原理如图6-l 所示。
标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。
在对角A 和C 之间接电源E ，在对角B 和D 之间接检流计G 。
因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。
当开关K E 和K G 接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了沟通ABC 和ADC 两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”。
适当调节R 0、R 1和R 2的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流I G = 0，这时，B 、D 两点的电势相等。
电桥的这种状态称为平衡状图6-l 惠斯通电桥原理图 态。
这时A 、B 之间的电势差等于A 、D 之间的电势差，B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。
设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2，由欧姆定律得 I 1 R X = I 2 R 1 I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除，得102X R R R R = (1)(1)式称为电桥的平衡条件。
由(1)式得 102X R R R R =(2)即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。
通常将R 1 / R 2称为比率臂，将R 0称为比较臂。
4. 仪器简介教学用惠斯通电桥一般有两种型式：滑线式和箱式。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告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。
1．桥式电路的基本结构。
电桥的构成包括四个桥臂（⽐例臂R 2和R 3，⽐较臂R 4，待测臂R x ），“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R G （滑线变阻器）。
2．电桥平衡的条件。
惠斯通电桥(如图1所⽰)由四个“桥臂”电阻（R 2、R 3、R 4、和R x ）、⼀个“桥”（b 、d 间所接的灵敏电流计）和⼀个电源E 组成。
b 、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U ab =U ad ，U bc =U dc ，由于平衡时0=g I ，所以b 、d 间相当于断路，故有I 4=I 3 I x =I 2所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x RR R R 324= 或 432R R R R x =⼀般把K R R =32称为“倍率”或“⽐率”，于是R x =KR 4要使电桥平衡，⼀般固定⽐率K ，调节R 4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（R 2和R 3）电阻并⾮标准电阻，存在较⼤误差。
当取K=1时，实际上R 2与R 3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。
先按原线路进⾏测量得到⼀个R 4值，然后将R 2与R 3的位置互相交换（也可将R x 与R 4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： 432R R R R x ?= '423R R R R x ?=联⽴两式得： '44R R R x ?=由上式可知：交换测量后得到的测量值与⽐例臂阻值⽆关。
用惠斯通电桥测电阻--实验报告
（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
如果 小到使检流计觉察不出来，那么我们认为电桥还是平衡的，因而得出,
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。
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：用交换法计算该更准确值。
误差来源有两个：一是、、本身的误差；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。
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。
用惠斯通电桥测电阻-中国海洋大学实验报告
中国海洋大学实验报告学生姓名：XXX 专业：XXX 授课教师：XXX 成绩：日期：2011/9/29 星期五5、7 节 2 组号实验题目：用惠斯通电桥测电阻实验目的：1.掌握会死通电桥的原理和特点；2.学习调节电桥平衡的操作方法。
实验仪器：电阻箱、检流计、电源、开关、箱式惠斯通电桥等。
实验原理：一、惠斯通电桥的线路原理Array原理如图所示：其中R1、R2、和R0均可调节，BD间接入检流计V。
调节比例臂R1、R2和比较臂R0.的指针指向零，此时电桥达到平衡，有如下关系：二．电桥的灵敏度检流计的灵敏度是有限的，若因检流计的灵敏度有限造成的指针偏转很微小时，依然认为处于平衡状态。
假设R1/R2=1,Rx=R0n+R0,R0n即为误差，灵敏度定义如下：S=n/(R x n/R x)，式中Rxn是电桥平衡后Rx的微小改变量，n是电桥偏离平衡时检流计的偏转格数，S越大，电桥越灵敏。
在实际测量中用R0代替Rx的改变，可以证明：S=n/(R0n/R0)= n/(R1n/R1)= n/(R2n/R2)= n/(Rxn/Rx)进一步可表示为：S= n/(R0n/R0)=n/Ign(Ign/(R0n/R0))=S1×S2，其中S1= n/Ign是检流计本身的灵敏度，S2= Ign/(R0n/R0)是电桥线路的灵敏度。
S2和电源电压、检流计本身灵敏度、桥臂的搭配及桥路电阻大小有关。
三、箱式惠斯通电桥试验用QJ23型电桥，Rx设有接入待测电阻的接线柱，检流计左侧三个接线柱是连接端，用短路铜片把“外接”接线柱短路时，可用内检流计，短路“内接”接线柱时，可接入外接检流计，仪器上方有“+”、“-”标记的接线柱用来接电源。
实验内容及步骤：1.如图连接成电桥，图中Rh是保护电阻。
操作时，电桥极不平衡，为了防止够大的电流通过检流计，应使Rh尽量大，随着电桥接近平衡，Rh逐渐减小至零。
为保护检流计，应先闭合开关Kb后合Kg，断开时先断Kg后断Kb，以防止有电感的器件因突然通断，电感的反电动势对检流计造成冲击。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的：
通过惠斯通电桥的测量，掌握电桥的原理和测量电阻的方法。
实验器材：
1. 惠斯通电桥
2. 直流电源
3. 电流表
4. 变阻器
5. 锰铜电阻丝
6. 手摇绕线器
7. 电阻箱
8. 其他小工具
实验原理：
惠斯通电桥是用电桥平衡法测量电阻值的一种常用仪器。
其原理是基于在均衡时，桥路电势差为零的原理。
在四个电阻中，由于桥路上任意一点的电势差为零，所以
R1S1 + R2S3 = R4S2 + R3S4
其中，R1、R2为固定电阻，R3为待测电阻，R4为可调电阻。
实验步骤：
1. 搭建惠斯通电桥，将电流表接在辅助臂上，调整可调电阻使电流表示数为零；
2. 调整可调电阻，使电流表示数为最小，这时测出的电阻值为未知电阻的阻值；
3. 将变阻器代替未知电阻，调整电阻箱的电阻值，直到电流表显示的数值为零；
4. 测量电流表的电流值I、电流表电动势E和总电阻值R，计算出待测电阻的电阻值R3。
实验结果：
我们测得辅助臂中电流为0时的可调电阻值为400Ω，转化为
基本电桥后，可求得待测电阻的电阻值为180Ω。
实际应用时应将
这个值与手动调节时的误差进行比较，以确定待测电阻的准确性。
实验结论：
本次实验通过惠斯通电桥的测量方法，成功测得了待测电阻的
电阻值。
此方法具有测量精度高、测量范围广、测量稳定等优点。
在实际使用中，我们需要根据实际需求来选择合适的测量方法，
并对仪器因热胀冷缩等因素带来的影响进行特殊处理，以确保测
量数据的准确性。
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R
、
a
Rb
R 0 的电阻值不变，调节 R N
使电桥重新达到平衡，于是得
RN
Ra Rb
R0
Rx RN
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2.电桥灵敏度
定义：电桥的灵敏度是指当电桥平衡时，Rx的单位
变量所引起检流计指针偏离平衡位置的相应偏转格 数
n S
Rx Rx
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R0 2
3
1
M
RP
4 D
Rx 6
5
N
7
Lb
K2
K1
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的R x准的确测度量有结直果接与联电系桥，中如桥果臂桥电臂阻电R阻a、本Rb身和不准R ，0 必将
给测量结果带来一定的系统误差。
保持
E
图2 滑线式电桥电路图
La RK
大学物理实验
【实验内容及步骤】 1.用滑线式电桥测电阻，按图2接好线路。 2.电桥调平衡：先粗调，再细调。
【注意事项】 1.电桥通电时间不能过长，不测量时应关掉电源。 2.各接线旋钮必须拧紧，否则接触电阻过大，影响测量的准确 度，甚至无法达到平衡。
3.每次开始重复测量时，都必须将保护电阻RP放到阻值最大
2.用惠斯通电桥测电阻，比率臂应怎样选取才能保证测量
有较高;测电阻比用
Rx
La Lb
R0
测电阻有什么优越性？
4.比较用自组桥和箱式桥的测量结果
（提示：分析本实验所用连接导线是怎样影响测量结果的？）
谢谢
处，以保护检流计。 4.在测定待测电阻前，应先粗略估计待测电阻的阻值，选择标
准电阻R0接近待测电阻的阻值，以保证平衡点在电阻丝的中部，
有利于减小测量误差。
5.用替代法测Rx，即电桥平衡后若以电阻箱某值RN 替下Rx时 桥仍平衡，则Rx=RN。注意替代时需断开电源。
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【思考题】
1.电桥法测量电阻的原理是什么？如何判断电桥平衡？