惠斯通电桥实验报告 南昌大学

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惠更斯电桥测电阻实验报告

惠更斯电桥测电阻实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除惠更斯电桥测电阻实验报告篇一:大学物理实验惠斯通电桥测电阻实验报告大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:篇二: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班实验日期姓名: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。

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、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,IxI2由于平衡时Ig?0,所以b、d间相当于断路,故有I4=I3Ix=I2所以IxRx?I4R4I3R3?I2R2可得R4R2?R3Rx或Rx?一般把R2R3R2R3R4c?K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R4值,两次测量,电桥平衡后分别有:Rx?联立两式得:Rx?R2R3?R4Rx?R3R2?R4R4?R4由上式可知:交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。

惠斯通电桥实验报告(完成版)

惠斯通电桥实验报告(完成版)

实验名称:惠斯登电桥测量电阻一、实验目的(1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。

(2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。

(3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。

二、实验仪器滑线式电桥,箱式电桥,检流计,电阻箱,滑动电阻器,待测电阻,电源,开关,导线等。

三、实验原理:1.惠斯通电桥的测量原理如图1所示,由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形,每一条边称为电桥的一个臂,在对角A 、B 之间接入电源E ,对角C 、D 之间接入检流计G 。

适当调节R 0、R 1、R 2的阻值,可以使检流计G 中无电流流过,即C 、D 两点的电势相等,电桥的这种状态称为平衡态。

电桥的平衡条件为1002x R R R K R R ==(1)式中比例系数K 称为比率或倍率,通常将R1、R2称为比率臂,将R0称为比较臂。

2.电桥的灵敏度式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否达到真正的平衡状态,是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。

检流计的灵敏度是有限的,当指针的偏转小于0.1格时,人眼就很难觉察出来。

在电桥平衡时,设某一桥臂的电阻是R ,若我们把R 改变一个微小量ΔR ,电桥就会失去平衡,从而就会有电流流过检流计,如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转,我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。

为了定量表示检流计的误差,我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为限流电阻E ACDB I R 1I R x R xI R 0I gI R 2R 1R 0R 2R保护II图1惠斯通电桥原理图Gn S R R∆=∆ (2)式中,ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量,Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数,所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。

3.滑线式惠斯通电桥滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。

A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略),A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。

大学物理惠斯通电桥实验报告

大学物理惠斯通电桥实验报告

大学物理惠斯通电桥实验报告一、实验目的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。

2、学会使用箱式电桥测量电阻。

3、了解电桥灵敏度的概念和影响因素。

二、实验原理惠斯通电桥是一种精确测量电阻的仪器,其原理是基于电桥平衡条件。

如图所示,由四个电阻 R1、R2、Rx 和 Rs 组成一个四边形,在一对对角线上接入电源 E,在另一对对角线上接入检流计 G。

当电桥平衡时,检流计中无电流通过,即 Ig = 0。

此时,B、D 两点电位相等,根据基尔霍夫定律可得:\\begin{align}\frac{R1}{R2}&=\frac{Rx}{Rs}\\Rx&=\frac{R1}{R2}×Rs\end{align}\通过调节 R1、R2 和 Rs 的值,使电桥达到平衡,从而测出未知电阻 Rx 的值。

电桥灵敏度 S 定义为:\S =\frac{\Delta Rx}{Rx} /\frac{\Delta n}{n}\其中,\(\Delta Rx\)是由于检流计偏转引起的电阻测量值的变化,\(\Delta n\)是检流计偏转的格数,\(n\)是检流计的总格数。

电桥灵敏度与电源电压、检流计灵敏度、桥臂电阻等因素有关。

三、实验仪器1、箱式惠斯通电桥。

2、直流电源。

3、检流计。

4、电阻箱。

5、待测电阻。

四、实验步骤1、熟悉箱式电桥的面板结构和各旋钮的功能。

2、按照电路图连接电路,注意电源、检流计、电阻箱等的正负极连接。

3、估计待测电阻的阻值范围,选择合适的比例臂 R1/R2。

4、调节比较臂 Rs,使电桥接近平衡,即检流计指针接近零位。

5、微调 Rs,使电桥完全平衡,检流计指针指零。

6、记录此时 Rs 的值,根据公式计算出待测电阻 Rx 的值。

7、改变电源电压,重复上述步骤,测量不同电源电压下的电阻值。

8、测量电桥灵敏度,在电桥平衡后,改变 Rs 的值,使检流计指针偏转一定格数,记录 Rs 的变化量和检流计的偏转格数,计算电桥灵敏度。

惠斯通电桥的实验报告

惠斯通电桥的实验报告

惠斯通电桥的实验报告摘要:本实验通过构建惠斯通电桥电路,测量了电阻和电容的值。

实验过程中,我们使用了标准电阻和电容器,通过调节未知电阻或电容的大小,使电桥平衡,从而测量未知电阻或电容的值。

通过实验结果的分析,我们得出了准确的电阻和电容值,并验证了惠斯通电桥的工作原理。

引言:惠斯通电桥是一种常用的电路实验装置,可以用来测量电阻和电容的值。

它通过调节未知电阻或电容的大小,使电桥平衡,从而测量未知电阻或电容的值。

本实验旨在通过构建惠斯通电桥电路,测量电阻和电容的值,并验证惠斯通电桥的工作原理。

实验装置和方法:实验装置包括标准电阻、电容器、电桥、直流电源和万用表。

实验方法如下:1. 搭建惠斯通电桥电路,将标准电阻与未知电阻相连,电容器与未知电容相连;2. 调节电桥上的可变电阻或电容,使电桥平衡;3. 记录平衡时的可变电阻或电容值;4. 重复实验多次,取平均值。

实验结果:通过多次实验,我们得到了准确的电阻和电容值。

在测量电阻时,我们发现电桥平衡时,可变电阻的值为X欧姆。

在测量电容时,我们发现电桥平衡时,可变电容的值为Y法拉。

通过实验数据的分析,我们可以得出未知电阻或电容的准确值。

讨论:通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 惠斯通电桥是一种有效测量电阻和电容的装置,通过调节电桥上的可变电阻或电容,可以实现电桥平衡,从而测量未知电阻或电容的值。

2. 实验中我们使用了标准电阻和电容器,保证了实验结果的准确性和可靠性。

3. 通过多次实验取平均值的方式,提高了实验结果的精确度。

4. 实验中需要注意调节电桥的灵敏度,以保证平衡时的可变电阻或电容值尽可能接近实际值。

结论:通过本实验,我们成功地构建了惠斯通电桥电路,测量了电阻和电容的值,并验证了惠斯通电桥的工作原理。

实验结果表明,惠斯通电桥是一种可靠、准确的电路实验装置,可以用来测量未知电阻或电容的值。

本实验对于电路实验的学习和实践具有重要的意义。

惠斯通电桥测电阻实验报告

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)。

惠斯通电桥实验报告.doc

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惠斯通电桥实验报告实验名称:惠斯通电桥测量电阻(1)了解惠斯通电桥的结构和测量原理。

(2)掌握惠斯通电桥测量电阻的方法。

(3)了解桥梁灵敏度的概念及其对桥梁测量精度的影响。

二、实验仪器滑线电桥、盒式电桥、检流计、电阻箱、滑动电阻、被测电阻、电源、开关、导线等。

三、实验原理:1.惠斯通电桥的测量原理如图1所示,它由三个电阻值已知的电阻R0、r组成1.R2和待测电阻Rx形成一个四边形,每一侧称为桥臂,电源E 连接在对角A和对角B之间,检流计G连接在对角C和对角D之间适当调整R0、r1.R2的电阻值可以使检流计G中没有电流流动,即C和D的电位相等。

这种桥接状态称为平衡状态。

电桥的平衡条件是(1),其中比例系数k称为比率或放大率,通常为r1.R2被称为比率臂,R0被称为比较臂。

2.在电桥平衡的情况下,推导出电桥的灵敏度公式(1),通过检流计指针是否有可察觉的偏转来判断电桥是否达到真正的平衡状态。

检流计的灵敏度有限。

当指针偏转小于0.1格时,人眼很难检测到。

当电桥平衡时,将某个电桥臂的电阻设为R。

如果我们改变R一个小的量δR,电桥将失去平衡,因此电流将流过检流计。

如果电流很小,我们无法检测到电流计指针的偏转,我们会错误地认为电桥仍处于平衡状态。

为了定量表示检流计的误差,我们引入了电桥灵敏度的概念,定义为(2),δR是电桥平衡后电阻R的微小变化,δn是电阻R变化后偏离平衡位置的检流计的晶格数,因此s代表电桥对电桥臂电阻相对不平衡值δR/R的响应能力。

3.滑线惠斯通电桥的结构如图2所示。

甲、乙、丙是带接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略)。

一种长度为L、截面积和电阻率均一的电阻丝,其长度在A和B之间电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,并按下滑键的任何触点。

此时,电阻丝被分成两部分,并且AD部分的长度被设置为L1.电阻是R1,分贝的长度是12.电阻是R2,所以当电桥处于平衡状态时,有公式(3),其中L1长度可以从电阻丝下面的仪表刻度读取,R0使用十进制转盘电阻盒作为标准电阻。

惠斯通电桥实验报告[教育教学]

惠斯通电桥实验报告[教育教学]

惠斯通电桥实验报告[教育教学]一、实验目的1.理解Hoffman's-斯通电桥的原理。

2.熟悉仪器仪表的性能特点与预期功能。

3.通过实验验证Hoffman's-斯通电桥电路的稳定性。

二、实验原理Hoffman's-斯通电桥是一种用于测量低阻抗电路的精密仪器设备。

该仪表可以测量电阻参数,以及它们在频率变化时电路内部参数的变化、相位抑制和工作状态等。

该仪表由4个分支构成,即两个相等的源分支电阻和两个相等的网络分支电阻。

假设源分支电阻的电阻值为Rs,网络分支的电阻值总是和Rs成比例变化。

然后将变化后的网络电阻值余数放在一条横线上,Rx是相互分开测量的R点,如图所示:Rs1、Rs2分别与Rx1、Rx2相连,并通过示波器测量接收器上的电压差即可得到R点电压。

Hoffman's-斯通电桥通过变换性整流实现空间频率响应功能,从而实现电路的极大抑制,达到测量电阻参数的效果。

三、实验步骤本次实验根据Hoffman's - 斯通电桥的原理模拟实现电路参数的测试。

实验步骤如下:1.准备实验仪器:仪表桥、ω/4函数发生器、示波器和衰减器件。

2.根据实验要求选定合适的电阻参数,组装实验电路。

3.根据入口参数配置仪表桥,调节ω/4函数发生器的频率,使其与仪表桥的工作频率相匹配。

4.将示波器的探头放到仪表桥的接收端,将衰减器件的第二端放置电路中负载的前端,将衰减器件的第三端直接接收器。

5.调节衰减器件,逐步增加频率,观察和记录电路接收器上的电压差,从而确定Hoffman's - 斯通电桥的频率稳定性。

四、实验结果通过本次实验,我们可以得到以下实验结果:1. Hoffman-斯通电桥的测量精度高,可以满足低阻抗电路的测量需求。

2. 在本次实验中,我们发现,通过调节衰减器,当频率增加时,接收器上的电压差增加,说明电路的稳定性会随频率变化而变化,本次实验验证了该电路的稳定性。

三、结论Hoffman的斯通电桥可以用来测量低阻抗电路的电阻参数,它具有高精度和高稳定性的特点。

实验报告_惠氏桥

实验报告_惠氏桥

【实验题目】惠斯通电桥【实验记录】1.自组电桥测量电阻:2.箱式电桥测电阻:=x3276.9Ω1)( )(2 --=∑nxxxs i=56.20Ω(2)测量相对灵敏度E=4V Δα=5【结论与讨论】1.实验一A.在进行整个实验时,应尽量控制整个实验的时长,因为电阻箱发热后可能给实验带来一定的误差B.在进行精确测量前,利用多用电表粗测待测电阻的阻值C.实验应交换R1和R4位置,以减小电阻箱读数与实际阻值差异带来的系统误差D.实验一开始应保持保护电阻于最大组织处,以防止检流计超量程损坏,而在调节R3之后应将保护电阻的阻值调至最低,以提高检流计的灵敏度,提高测得的待测电阻的精度2.实验二A.结论是:当电源电压不变时,保护电阻的阻值越大灵敏度越低,但是灵敏度的变化和电源电压的变化不成线性关系;而当保护电阻一定时,电压越大,灵敏度越高,且在一定范围内呈线性关系。

因此为提高灵敏度可以降低保护电阻的阻值提高电源电压,但是应该注意的是,应避免将电源电压调节过高使得电路中的一些元器件超过其额定功率或是量程。

B.应该注意的是,有两次实验测量的是同一组数据,故仅需进行一次。

其次最好从8V开始进行调节,否则可能出现电桥平衡的阻值测量不准,进行不必要地多次调节。

3.实验三A.第14组|Xd--X|=176.2Ω>3s=168.6Ω,因此第14组无效。

课后问题:1.在组装电桥实验中,连接好电路后进行测量调节,无论如何调,检流计指针始终偏向某一边,可能的原因有哪些?A.检流计本身出问题B.如果每次偏转都超出量程,通过检流计的电流过大则可能是一个桥臂断路或是右下与左上桥臂同时断路C.电阻箱坏了,是的某个电阻箱的在阻值很小或是很大无法调节,这样怎样调节另一个电阻箱分压都不可能相等,达不到平衡;或是无意中将电阻箱的较大按钮按动使得电阻箱电阻一直偏大。

2.使用检流计应该注意什么?A.先开制动按钮,检查指针是否偏转,是否检流计损坏,无法固定指针B.为避免检流计损坏,实验完成后要将检流计放回制动档C.在最终测量前,要试探性按下电计纽,然后马上松开,查看偏转是否超出量程,若是超出量程,要继续调节R3的阻值,使得偏转位于量程以内,若是没有超出量程,则可以逆时针旋转电计纽进行后续测量。

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南昌大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验
实验名称:惠斯通电桥
学院:专业班级:
学生姓名:学号:
实验地点:座位号:
实验时间:第11周星期4上午10点开始
二、实验原理:
(1) 惠斯通电桥原理
惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图7-4所示。

若调节电阻到合适阻值时,可使检流计G 中无电流流过,即B 、D 两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。

电桥平衡,检流计中无电流通过,相当于无BD 这一支路,故电源E 与电阻1R 、x R 可看成一分压电路;电源和电阻2R 、S R 可看成另一分压电路。


以C 点为参考,则D 点的电位D V 与B 点的电位B V 分别为 因电桥平B D V V =故
解上面两式可得
上式叫做电桥的平衡条件,它说明电桥平衡时,四个臂的阻值间成比例关系。

如果x
R 为待测电阻,则有 。

选取
1R 、2R 简单的比例如(1:1,
(2) 电桥的灵敏度
电桥的灵敏程度定义: 灵敏度S 越大,对电桥平衡的判断就越容易,测量结果也越准确。

S 的表达式
()⎪⎪⎭⎫
⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++++=
x s E s x g X g E x s R R R R R R R R R R R R R R R R R R ES S 21212211
221
(3)电桥的测量误差
X
X
D S
S
B R R R E
V R R R E
V +=
+=
12S
X
R R R R =21S X R R R R 2
1
=
S
S R R n
S ∆∆=
21S S R R I I n
R R n S S
S g g
S S ⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆∆∆=
∆∆=
1:10,10:1等)并固定不变,然后调节R S 使电桥达到平衡。

故常将1R 、2R 所在桥臂叫做比例臂,与x R 、S R 相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。

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