惠斯通电桥
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告在物理学中，实验是非常重要的一环。
理论知识的积累只是物理学研究的一方面，而真正的实验才是验证理论的重要手段。
今天，我将分享一篇关于惠斯通电桥实验的报告，希望能够对大家的物理学习有所帮助。
1. 惠斯通电桥实验简介惠斯通电桥实验是一种通过计算电阻值的方法来测量未知电阻的实验方法。
该实验利用了维亚纳和基尔霍夫电路理论，用四个电阻相等的电阻器和一个变阻器组成的电桥进行测量。
2. 实验装置及操作步骤该实验的基本装置包括四个电阻相等的电阻器和一个变阻器组成的电桥。
操作步骤如下：(1) 将变阻器连接到电桥的两个端点之间。
(2) 将待测电阻器接入电桥中。
(3) 改变变阻器的阻值，使得电桥两个平衡点电压相等。
(4) 记录下此时变阻器的阻值。
3. 实验结果分析通过直接改变变阻器的阻值，使得电桥两边电压相等，我们可以得到实验测量的未知电阻值。
在实验中，我们可以根据电桥平衡时的电阻值进行计算，从而得到待测物体的电阻值。
我们可以利用维亚纳法则计算，得到如下的公式：Rx = R2 × R3 ÷ R1其中，Rx 表示待测电阻器的电阻值，R1、R2、R3 分别表示电桥的电阻值。
4. 实验误差分析在实验中，可能会出现一些误差，如电桥上的电缆接触不良、电桥没有完全平衡、电桥电阻器内部电阻漂移等。
这些误差都会影响实验结果的准确性。
为了确保实验的准确性，我们需要在操作中尽量减少这些误差的影响。
5. 结论通过惠斯通电桥实验，我们能够测量出未知电阻的电阻值。
在实验过程中，我们需要注意实验误差对实验结果造成的影响，以确保实验结果的准确性。
通过这种实验方法，我们可以更好地理解维亚纳法则和基尔霍夫电路理论，加深对电路的理解，提高实验操作能力。
总之，惠斯通电桥实验是一种很好的实验方法，能够帮助我们更好地理解电路理论和提高实验操作能力。
希望这篇报告对大家的学习有所帮助。
惠斯通电桥
电桥法测电阻是将被测电阻和已知电阻进行比较(比较法) ，因而测量精度取决于已知电阻。
四、实验原理
➢2. 电桥灵敏度
在实验中，电桥平衡与否是根据“桥”上检流计有无偏转来判断的。然而检流计的灵敏度是有限的。 若R0改变 值，检流计的指针偏离平衡位置 格，则定义
二、实验目的
➢1. 掌握惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。 ➢2.了解电桥灵敏度的概念，学习用交换法减小和修正测量误差。
三、实验仪器
➢1. 直流电阻电桥。 ➢2. 直流稳压电源、检流计、可调电阻箱。 ➢3. 待测电阻、滑线式变阻器、单刀双掷开关、万用表、导线等。
四、实验原理
➢1. 电桥工作原理
惠斯通电桥工作原理如右图所示。四个电阻 R1、R2、Rx、R0称为电桥的四个臂，组成一个四边 形ABCD,对角B和D之间连接检流计G，构成“桥”， 一般情况BD两点电位不相等，接通“桥”时检流 计有电流通过，调节R1、R2、R0的阻值，使BD两 点电位相等，此时再接通“桥”时，检流计G指零， 电桥达到了平衡状态，此时有
➢6.用滑线式电桥分别测出Rx1、Rx2、Rx3的阻值，每次测量重复6次。
六、注意事项
➢1. 倍率K确定后，R1和R2的选取不能太小，以免电路中有较大电 流通过，造成电学元件损坏。
➢2. 为了提高电桥灵敏度，在滑线式电桥中，除选用灵敏度高的检 流计外还可适当增加工作电压。
➢4. 逐步把R的阻值调到最小，同时调节R0的值，使检流计的指针 重新指零。记录此时R0的值。
五、实验步骤
➢ 5.为了消除各接点间的接触电阻、连接电阻和电阻丝不均匀所造 成的误差，须将待测电阻Rx与电阻R0 互换，保持触点的位置不变 (L1和L2值不变)，重复步骤(3)和(4)，记录此时的R0的阻值为 。
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的电桥线路，也被称为惠斯通电阻桥或惠斯通电阻仪。
它是由19世纪末英国物理学家惠斯通(Wheatstone)设计的，用于测量未知电阻的值。
惠斯通电桥是一个平衡桥，当桥达到平衡状态时，可通过测量各分支电流或电压来计算出未知电阻值。
```
电源
\R1/
---
/\
\R2/
未知电阻
---
/\
\R3/
```
电路中的元件可以使用电阻箱或任何其他可变电阻元件，分别代表已知电阻R1、R2和R3、未知电阻R可以是任意一个需要测量的电阻。
电源施加在电路的两个端点上，形成一个固定的电势差。
当电阻R值未知时，通过调整R1、R2和R3的电阻值，使电桥平衡。
电桥平衡时，表示电桥两个对角线的电势差为零，即没有电流通过这两个
对角线。
此时可以应用基尔霍夫定律进行计算。
基尔霍夫定律可以用来分析相互连接的电路中的电流分布。
根据基尔
霍夫定律，通过一个环路中各个分支的电流代数和为零。
在惠斯通电桥中，应用基尔霍夫定律可以得出如下方程:
R1/R2=R/R3
其中，R表示未知电阻的值。
通过上述方程，可以计算出未知电阻R的值。
总结起来，惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻值的电桥线路。
通过
调整已知电阻的值，使电桥达到平衡状态，从而可以利用基尔霍夫定律计
算出未知电阻的数值。
惠斯通电桥的原理可以应用于测量电阻、检测电路
故障等各种应用场景中。
惠斯通电桥法
惠斯通电桥法惠斯通电桥法是一种常用于测量电阻的实验方法，它利用了平衡原理，通过调整电桥的电阻值，使其两侧电势差为零，从而确定待测电阻的大小。
下面我们就来深入了解一下这一实验方法。
首先，惠斯通电桥法的基本原理是平衡原理。
电桥由四个电阻组成，形成一个回路。
一般来说，电桥的两个臂上分别放置一个已知电阻和一个未知电阻，另外两个臂上分别接上稳压电源和电流表。
当电流通过电桥时，会形成一个电动势，导致电桥两侧产生电势差。
此时通过调整电桥两侧电势差至零，即使电流闭合回路，也不再有电荷的移动，电桥就处于平衡状态。
此时，我们可以利用电桥各部分的电阻值比例关系，计算出未知电阻的电阻值。
接下来是实验步骤。
首先按照电桥的结构将预置电阻、未知电阻、稳压电源和电流表接好。
然后接通电源，调节稳压电源，使电桥两侧的电势差为零。
此时，我们可以通过读取电流表上的电流值来计算出待测电阻的电阻值。
注意，在实验过程中，电桥的各部分要尽量保持恒定，以避免误差产生。
惠斯通电桥法有许多应用场景，其中最常用的是测量电阻和比较电阻值。
比如在电路中，当需要实现一个精准电压分压器时，就可以利用惠斯通电桥法来测量所需电阻的电阻值。
此外，惠斯通电桥法还可以用于测量电极解电位和测定温度等实验。
虽然惠斯通电桥法能够得到较高的精度和准确性，但是在实际使用中，它也存在一些局限性。
例如，电桥的精度仍然受到电流源稳定性、电阻温度系数和电桥本身的精度等因素的影响。
此外，因为电桥是一种电阻分压网络，所以随着电路复杂度的不断提高，也会限制其实际应用的范围。
总之，惠斯通电桥法是一种常用、有效的测量电阻的实验方法，我们在实验时应根据具体需求合理搭配实验器材，调整电桥电阻值，在保证实验过程的准确性和可靠性的同时，尽可能降低误差。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法，由英国物理学家惠斯通于1843年发明。
它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。
一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成，如图1所示。
其中，R1、R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可变电阻，E为电源。
当电桥平衡时，有如下公式：R1/R2 = R3/R4其中，R1、R2、R4为已知电阻，R3为待测电阻。
通过改变R4的值，使电桥平衡，再根据公式计算R3的值，就可以测量出待测电阻的电阻值。
图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。
通过改变可变电阻R4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电阻R3的电阻值。
这种方法比直接测量电阻值更为精确，特别适用于较小电阻值的测量。
2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。
这时，电桥电路中的电阻要换成电容，如图2所示。
通过改变可变电容C4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电容C3的电容值。
这种方法比直接测量电容值更为精确。
图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。
这时，电桥电路中的电阻要换成电感，如图3所示。
通过改变可变电感L4的值，使电桥平衡，可以测量出待测电感L3的电感值。
这种方法比直接测量电感值更为精确。
图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量，比直接测量更为精确。
2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。
另外，实验过程中需要进行多次调节，比较费时。
四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法，具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
通过本文的介绍，希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理一、引言惠斯通电桥实验是电工学中一种常见的实验方法，它通过建立一个电桥电路，利用电桥平衡条件来测量未知电阻的方法。
本文将介绍惠斯通电桥实验的原理及其应用。
二、惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中，R1和R2相互连接，形成一个电阻串联；R3和R4也相互连接，形成另一个电阻串联。
这两个电阻串联再并联，形成一个闭合的电桥电路。
三、平衡条件当电桥电路达到平衡状态时，电桥中的电流为零。
平衡条件可以通过以下公式来表示：R1/R2 = R3/R4四、实验步骤1. 首先，将已知电阻R2和未知电阻Rx连接到电桥的两个相邻端点，将电阻R1连接到电桥的一端，将电阻R3连接到电桥的另一端。
2. 调节电阻R4的阻值，使电流表示的电流为零。
这时，电桥达到平衡状态。
3. 根据平衡条件公式，可以计算出未知电阻Rx的阻值。
五、实验原理惠斯通电桥实验的原理基于电桥平衡条件。
当电桥电路中的电流为零时，可以认为桥路中的电势差为零。
根据欧姆定律，电势差为零意味着电桥电路中各个电阻上的电压相等。
因此，电桥电路中的电压平衡条件可以表示为：U1 = U2其中，U1为电阻R1和R2之间的电压，U2为电阻R3和R4之间的电压。
根据欧姆定律，电压和电阻之间的关系可以表示为：U1 = R1 * IU2 = R3 * I其中，I为电流强度。
因此，平衡条件可以表示为：R1 * I = R3 * I当电流为零时，平衡条件可以进一步简化为：R1 = R3根据电桥电路的连接方式，可以推导出平衡条件公式为：R1/R2 = R3/R4六、应用领域惠斯通电桥实验在电工学中有广泛的应用。
其中，最常见的应用是用于测量未知电阻的阻值。
通过调节电桥电路中的已知电阻，使电桥达到平衡状态，可以准确测量未知电阻的阻值。
除了测量电阻，惠斯通电桥实验还可以用于测量其他物理量，如电容和电感。
通过调节电桥电路中的已知电容或电感，使电桥达到平衡状态，可以测量未知电容或电感的数值。
三种惠斯通电桥全桥连接法
三种惠斯通电桥全桥连接法
惠斯通电桥（H-bridge）是一个广泛应用于电子和电动工程中的电路配置，它可以实现对电机的双向控制。
以下是三种常见的惠斯通电桥全桥连接法：
1. 单路惠斯通电桥：这是最简单的连接法，使用一个惠斯通电桥可以实现对直流电机的双向控制。
通过控制两个开关，可以选择电流的方向，并控制电机的正反转。
2. 双路惠斯通电桥：这种连接法使用两个惠斯通电桥，可以同时控制两个电机的正反转。
通过分别控制两个开关，可以独立地控制每个电机的方向。
3. H桥惠斯通电桥：H桥是一种特殊的惠斯通电桥连接法，它使用四个开关来控制电流的方向。
通过灵活地选择这四个开关的状态，可以实现电机的前进、后退和制动等多种控制操作。
这些惠斯通电桥全桥连接法可以根据实际应用的需求选择，用于控制电动机的正反转、速度调节以及制动等功能。
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)。
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惠斯通电桥
实验目的
1．掌握惠斯通电桥的原理，并通过它初步了解一般桥式线路的特点。
2．学会使用惠斯通电桥测量电阻。
实验仪器
QJ23型电桥，电阻箱，检流计，滑线变阻器，直流稳压电源等。
实验原理
前面我们介绍的伏安法测量电阻，其精度不够高。
这一方面是由于线路本身存在缺点，另一方面是由于电压表和电流表本身的精度有限。
所以，为了精确测量电阻，必须对测量线路加以改进。
惠斯通电桥（也称单臂电桥）的电路如图1所示，四个电阻R1、R2、R b、R X 组成一个四边形的回路，每一边称作电桥的“桥臂”，在一对对角AD之间接入电源，而在另一对角BC之间接入检流计，构成所谓“桥路”。
所谓“桥”本身的意思就是指这条对角线BC而言。
它的作用就是把“桥”的两端点联系起来，从而将这两点的电位直接进行比较。
B、C两点的电位相等时称作电桥平衡。
反之，称作电桥不平衡。
检流计是为了检查电桥是否平衡而设的，平衡时检流计无电流通过。
用于指示电桥平衡的仪器，除了检流计外，还有其它仪表，它们称为“示零器”。
图 1
当电桥平衡时，B 和C 两点的电位相等，故有
AC AB V V = CD BD V V = （1） 由于平衡时0=g I ，所以B 、C 间相当于断路，故有
21I I = b X I I = （2）
所以 11R I R I X X = 22R I R I b b =
可得 X b R R R R 21= （3）
或
b X R R R R 21= （4）
这个关系式是由“电桥平衡”推出的结论。
反之，也可以由这个关系式推证出“电桥平衡”来。
因此（3）式称为电桥平衡条件。
如果在四个电阻中的三个电阻值是已知的，即可利用（3）式求出另一个电阻的阻值。
这就是应用惠斯通电桥测量电阻的原理。
上述用惠斯通电桥测量电阻的方法，也体现了一般桥式线路的特点，现在重点说明它的几个主要优点：
（1）平衡电桥采用了示零法——根据示零器的“零”或“非零”的指标，即可判断电桥是否平衡而不涉及数值的大小。
因此，只须示零器足够灵敏就可使电桥达到很高灵敏度，从而为提高它的测量精度提供了条件。
（2）用平衡电桥测量电阻方法的实质是拿已知的电阻和未知的电阻进行比较。
这种比较测量法简单而精确。
如果采用精确电阻作为桥臂，可以使测量的结果达到很高的精确度。
（3）由于平衡条件与电源电压无关，故可避免因电压不稳定而造成的误差。
仪器描述
箱式惠斯通电桥的基本特征是，在恒定比值R
1／R
2
下，变动R
b
的大小，使电
桥达到平衡。
它的线路结构和滑线式电桥相似，它只是把各个仪表都装在木箱内，便于携带，因此叫箱式电桥，其形式多样。
现介绍QJ23型携带式直流单臂电桥。
图2为其面板布置图，右边四个电阻是比较臂R
b ，左上角是比例臂R
1
／R
2
，
共分七档，右下角两只接线柱是接待测电阻，左上角一对接线柱是外接电源用的。
左下角三只接线柱是用来接电流计的，当接线片把下面两接线柱相连时，是使用内部电流计，当接线片把上面两接线柱相连时，内部电流计被短路，然后在下面两接线柱间外接电流计。
中间下面两个按扭分别是电源开关（B），电流计开关（G），使用时要注意，测量时应先按B后按G，
断开时要先放开G后放开B。
电流计上的旋扭是调节指针零点的，叫做机械调零器。
图 2
实验内容
1．用自组电桥测量电阻
用电阻箱连成桥路如图3所示，接到桥臂的导线应该比较短，与图1不同之
，开始操作时，电桥一般处在很不平衡处在于增加了保护电阻Rh、开关Kg和K
b
的状态，为了防止过大的电流通过检流计，应将R
拔至最大。
随着电桥逐步接
h
也逐渐减小直至零。
近平衡，R
h
图 3
为了保护检流计，开关的顺序应注意先合Kb、后合Kg，先断开Kg、后断开
K b ，即电源K
b
要先合后断。
在电桥接近平衡时，为了更好地判断检流计电流是否为零，应反复开合开关
Kg（跃接法）细心观察检流计指针是否有摆动。
测量几十、几百、几千欧姆的电阻各一个，分别取R
1/R
2
=500Ω/500Ω及50
Ω/500Ω。
每次更换R X前均要注意：（1）增大R h；（2）切断Kg。
2．用箱式电桥测量电阻
今用内接电源和内接检流计。
（1）将检流计指针调到零。
（2）接上被测电阻R
X
，估计被测电阻近似值，然后将比例臂旋钮转动到适当倍率。
（3）轻而快地先后按B、G（一触即离），同时观察检流计指针的偏转方向。
若指针向右（即正向）表示R
b 值太小，需增加，若指针向左（即负向）表示R
b
值太大，需减小。
这样几次调节R
b
，直至检流计无偏转为止。
这时
R X ＝（比例臂读数）×（比较臂读数之和）欧
（4）重复上述步骤测量另外两个电阻。
3．测量计算电桥的灵敏度。
公式R X ＝R 1R b ／R 2是在电桥平衡的条件下推导出来的。
而电桥是否平衡，实
验上是看检流计有无偏转来判断的。
当我们认为电桥已达到平衡时Ig ＝0，而Ig 不可能
绝对等于零，而仅是Ig 小到无法用检流计检测而已。
例如，有一惠斯通电桥上的检流计偏转一格所对应的电流大约为10－6安培，当通过它的电流为10－7安培，指针偏转1／10格，我们是可以察觉出来的，当通过它的电流小于10－7安培时，指针的偏转小于1／10格，我们就很难察觉出来了。
为了定量地表示检流计不够灵敏带来的误差，可引入电桥灵敏度Si 的概念，它的定义是
X X
i R R n S ∆∆= （5） ΔR X 是当电桥平衡后把RX 改变一点的数量，而Δn 是因为R X 改变了ΔR X 电桥略失平衡引起的检流计偏转格数。
从误差来源看，只要仪器选择合适，用电桥测电阻可以达到很高的精度。
在测灵敏度时，由于R X 是不可变的，故可以用改变R b 的办法来代替。
计算表明
22
11R R n R R n R R n R R n S b b X X i ∆∆=∆∆=∆∆=∆∆= 可见，任意改变一臂测出的灵敏度，都是一样的。
用箱式电桥测量三个待测电阻的电桥灵敏度。
思考题
1．能否用惠斯通电桥测毫安表或伏特表的内阻？测量时要特别注意什么问题？
2．电桥测电阻时，若比率臂的选择不好，对测量结果有何影响？
3．如果按图4－5－3连成电路，接通电源后，检流计指针始终向一边偏转、不偏转，试分析这两种情况下电路故障的原因。
惠斯通电桥不是惠斯通发明的
在测量电阻及其它电学实验时，经常会用到一种叫惠斯通电桥的电路，很多人认为这种电桥是惠斯通发明的，其实，这是一个误会，这种电桥是由英国发明家克里斯蒂在1833年发明的，但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻，所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。