(普通物理实验)非平衡电桥

2.热敏电阻有什么样的温度特性?为什么要用非平衡电 桥而不是平衡电桥测量热敏电阻的温度特性?
答:电阻值随温度变化而变化。
若用惠斯登电桥测量电阻时,电桥应调到平衡状态。由 于被测电阻阻值变化很快,电桥很难调到平衡,这时用 非平衡电桥测量较为方便。它不需调平衡,即不需要Ig =0,而是通过Ig求电阻。
3.测量前,为什么使RT在冷水中时微安表基本无偏 传,RT在沸水中时微安表接近满偏?
4.微安表和电源的正负极可随便接
RT
吗?为什么?
答:不可以。通过微安表的电流必须 从正极进,负极出。例 如根据电路 R3
图,当温度升高时,RT阻值下降,Bቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 电压比D点高,所以电流从B点到D点,
即微安表正极必须连B点,负极连D点。
如果RT位置或电源极性方向改变,微 安表的接法也应随之改变。
E
B
R2
除此之外,还可以用数字多用 表(电阻档)代替惠斯登电桥。
1 落球法测量粘滞系数
测量原理: (' )gd 2t
1
1l8 (12.4d)1(1.6d)
DH
D
修正项
起初速度小,重力大于其余两个 力的合力,小球向下作加速度越 来越小的加速运动;随着速度的 增加,粘滞阻力也相应的增大,
合力相应的减小。
l1
Hι
3.600
T-1
(2.620,3.540)
(×10-3K-1)
3. 500 2.600 2.700 2.800 2.900 3.000 3.100 3.200 3.300
思考题
1.非平衡电桥与平衡电桥有什么异同? 答:两种电桥的异同:电路相同;
不同在于:平衡电桥;调平衡后,利用电压关系求电阻 ;
非平衡电桥不需调平衡,即不需要Ig=0,而是通过Ig求电 阻。
6.能否用惠斯登电桥做该实验? 请你设计一下,并画出电路图。 除此之外还可用什么仪器代替?
答:理论上可以,但可操作性差。 直接用箱式惠斯登电桥测热敏 电阻阻值。如图,调节合适比 率和比率臂电阻,使灵敏电流 计指向零刻度,然后迅速从温 度计读出此时的温度(由于温 度是动态变化的,故测量时可 提前20℃进行跟踪,以保证测 量速度与测量精度)。
均错下:落部由于时分d不间学是,生独立最求的后出变带量了,到5不个粘可小用滞误球系差的传数平递的公均式公直求式相径中对,误计差再算。求。平
应:分别由5个落球实验数据,求出各自的粘度ηi
,和平均值η均,计算不确定度σ,得到η均=η均±σ ,最后和已知比较,做相对误差分析。
n i 2
i 1
nn 1
uA
R4
D V
K
5.试利用以上所学知识设计一个半导体温度计。
答:利用电流表读数与阻值一一对应的关系,可以 用热敏电阻作为探头,用微安表测量Ig,并将微安 表刻度盘的电流分度值改变为温度分度值,这样的 组合就可以用来测量温度。注意不同的温度范围应 选择不同的热敏电阻与微安表。这样的温度计具有 体积小、对温度反应灵敏和便于操控的优点。
注意绝对误差取一位,及末尾对齐
思考题:
1. 如何判断小球在作匀速运动?
答:测量小球下落过程中不同段的路程和以及对应的时间和, 由求出这两段路程的平均速度,比较这两个速度看是否相等 。如果大致相等的,由此可以判断小球在做匀速运动。
2. 斯托克斯定理成立的条件是什么?实验室对这些条件都满 足吗? 对不满足的条件如何处理?
答:因为实验过程温度范围是从冷水温度到热水温
度,随着温度改变RT也变化从而引起经过微安标的 电流发生变化,为了确保该电流在整个实验过程都
不超出微安表的测量范围,同时变化范围不至于太
小(太小,数据相接近,误差大),实验前必须调 整电路,使使RT在冷水中时微安表基本无偏传,RT 在沸水中时微安表接近满偏。
答:同上
4. 为什么使用读数显微镜要单方向测量?什么是空程误差?
答:用读数显微镜测量时,鼓轮要采用同一方向旋转测量,以避免空程误 差。空程误差是由螺母与螺杆间的间隙造成的
5. 在实验中,下列因素会使测出的粘滞系数变化,是变大还是 变小:①小球不在瓶中心下落;②瓶不铅直;③小球不圆; ④小球表面附有气泡。
1 非平衡电桥
I1 A
I3
I
B
RT Ig
R2 I2
Ⅰ
Ⅱ
C
G
R3
I4 R4
D
Ⅲ
E 图1
R(kΩ) 8.00 7.00
横、纵标 要标单位
Rt---t图
图名
6.00
5.00
圆滑、细曲线
4.00
坐标的准确位
3.00
对应于整数格
2. 00 30.0 40.0 50 .0 60 .0 70 .0 80.0
(1)答:小球不在瓶中心下落,粘滞系数变大。
因为器壁对液体的挤压使得液体的粘滞阻力更大,而越远离瓶中心越靠 近器壁,这种效果越明显,从而使粘滞力越大,测得的粘滞系数随之增 大。
(2)答:如图所示,在下端将会靠近器壁,由上题可知,靠近器壁,会 使粘滞系数变大。
(3)小球不圆,只是指粗糙
答:光滑的小球在无限宽广的均匀液体中下落,并无涡流产生 。实验中小球是在内径为D的玻璃圆筒中的液体里下落,不能 满足无限深广的条件。但当圆筒直径比小球直径大很多、液 体高度远远大于小球直径时,其差异是微小的,所以只需在 斯托克斯公式后面加一项修正值。
3. 为什么要用(1)式计算粘滞系数,而不用(5)式?
t(0C)
90 .0 100 .0
lnR 4.100 4.000
纵坐标 没单位
lnRt------1/T图
A(3.230,4.090)
3.900
若R有3位,结果的
用直线上两点计算
尾数与真数的位数
3.800
相同,如R=400 Ω,
斜率,不要用测量 得到的两点计算
lnRt=5.991
3.700
B (3 .2 4 3 .0 0 9 0 2 . 6 3 2 .0 5 )4 0 1 0 3 0 9 0 1 6 1 0 3K
l2
图 1 实验装置
空程误差的产生
显微镜读数注意:鼓轮要采用同一方向旋转测量, 以避免空程误差。空程误差是由螺母与螺杆间的间 隙造成的
调节手轮,以及镜筒
与物体之间的距离, 使物体清晰呈现
转动鼓轮,使叉丝依次对准钢球的两 边界,记下读数(如千分尺)。
实验报告中出现的问题
数据处理: 1.每 ,一最个后小再钢求(球 出' 对 平1l)应 均8g一 的d 2t个 粘(1 粘 滞2.滞 系4D d系 数)11(数。1的.6H 测d)量值
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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

大学物理实验报告—非平衡电桥的应用实验目的:1.了解非平衡电桥的原理。

2.熟悉电桥的使用方法。

3.比较使用传统平衡电桥和非平衡电桥测量电阻的不同。

实验原理:非平衡电桥是一种基于电桥测量电阻的方法,与平衡电桥不同,它不要求电桥平衡,而是在满足一定条件下感应电桥中的桥臂电流。

实验中我们用这种方法测量电阻。

非平衡电桥所需的条件有以下几点:1.感应电桥中的电流应该小于10mA,一般为1mA左右。

2.感应电桥中未知电阻R应与电位器电阻Rp相等,并且在范围内变化都可测量。

3.感应电桥中的P1、P2两点间的电路应足够简单,使其电阻恒定,以避免测量误差。

实验器材:非平衡电桥、办公板、万用表、电池、电阻箱、直流电源和导线等。

实验过程:1.调节电位器电阻Rp,使感应电桥中平均电流为1mA左右,可通过万用表测量。

2.选择一个未知电阻R,结合电阻箱调节电阻值,使电桥得到平衡(电流为0)。

3.用导线连接感应电桥的P1、P2两点并测量按钮的电阻R1。

4.卸下R并用Rp替代R,测量按钮电阻R3。

5.将电池连接到感应电桥的P1、P2两点,测量按钮电阻R2 和R4。

6.根据测量值计算出未知电阻R的电阻值。

实验数据:电流设为1mA左右,用万用表分别测量如下数据:R=30ΩR1=0.2ΩR2=0.4ΩR3=30.0ΩR4=30.2Ω由于电流很小,所以可以认为感应电桥中未知电阻R与电位器电阻Rp相等。

因此,未知电阻R=Rp=30Ω。

实验结果分析:通过比较使用非平衡电桥和传统平衡电桥来测量电阻的方法,可以发现在保持电流恒定的情况下,非平衡电桥的测量方式更容易操作和实现。

虽然未知电阻R与电位器电阻Rp 相等的条件比较苛刻,但是只要在范围内取值都是可以测量的。

另外,在复杂电路环境下,非平衡电桥的使用更为方便,能够测量出较为准确的电阻值。

实验结论:本实验成功地使用了非平衡电桥测量了电阻,并且得到了较为准确的测量值。

通过比较传统平衡电桥和非平衡电桥,在感应电桥中电流小的情况下,非平衡电桥的实验操作更为方便和快捷。

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告一、实验目的二、实验原理1.电桥的基本原理2.非平衡电桥的工作原理三、实验器材和仪器1.电源2.电桥仪器3.标准电阻箱四、实验步骤1.搭建非平衡电桥电路图2.调节标准电阻箱,使得非平衡电桥平衡并记录相应数据。

3.改变标准电阻箱的数值,再次记录数据。

五、实验结果与分析六、误差分析及改进措施七、结论一、实验目的:通过搭建非平衡电桥并记录相应数据,了解非平衡电桥的工作原理,并掌握使用非平衡电桥进行测量的方法。

二、实验原理:1. 电桥的基本原理:在一个由四个导体组成的闭合回路中,将两个相邻导体之间接入一个测量元件(如热敏电阻),另外两个导体之间接入一个校正元件(如可变电阻),当校正元件调节到某一特定数值时,测量元件输出为零。

此时称为“平衡状态”。

2. 非平衡电桥的工作原理:非平衡电桥是在电桥的基础上,将校正元件换成了待测元件(如电容、电感等),通过改变待测元件的数值,使得热敏电阻输出一个非零值。

此时称为“非平衡状态”。

三、实验器材和仪器:1. 电源2. 电桥仪器3. 标准电阻箱四、实验步骤:1. 搭建非平衡电桥电路图。

2. 调节标准电阻箱,使得非平衡电桥平衡并记录相应数据。

3. 改变标准电阻箱的数值,再次记录数据。

五、实验结果与分析:根据实验步骤所记录的数据,可以计算出待测元件的数值。

通过比较实际值和理论值之间的差异,可以分析误差来源。

六、误差分析及改进措施:误差来源主要包括仪器本身精度限制、环境因素干扰等。

改进措施包括选用精度更高的仪器、加强环境控制等。

七、结论:通过本次实验,我们了解了非平衡电桥的工作原理,并掌握了使用非平衡电桥进行测量的方法。

同时,我们也认识到了误差来源和改进措施的重要性。

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥的应用实验目的:1.学习非平衡电桥的工作原理;2.学习和掌握非平衡电桥的应用;3.学习一些传感器的工作原理和不同的测量电路.实验原理:1.非平衡电桥的工作原理如图1所示,在惠斯顿电桥中:为稳压电源,和为固定电阻,为可变电阻,为电阻型传感器,为电桥输出电压.当时,电桥处于平衡状态,此时有(1)当时,电桥处于不平衡状态,则有在一定条件下,调整电桥达到平衡状态.由(1)式可见,此时电桥的平衡状态与电源无关;当外界条件改变时,传感器的阻值会有相应的变化,这时电桥平衡被破坏,桥路两端的电压也随之而变,由于桥路的输出电压能反映出桥臂电阻的微小变化,因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化.这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥,这样的测量方法为非电量电测法.2.测量电路介绍如采用电阻式传感器作为被测对象,传感元件的引出线有以下几种方式:二线制、三线制和四线制.采用二线制接法(图1),虽然导线电阻会给测量带来影响,但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时,常采用二线制.但如果金属电阻本身的阻值很小,那末引线的电阻及其变化也就不能忽视,例如对于Pt100铂电阻,若导线电阻为1 Ω,将会产生2.5 ℃的测量误差.为了消除或减少引线电阻的影响,通常的办法是采用三线联接法加以处理,如图2所示.工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法.在三线制接线电路中,传感元件的一端与一根导线相接,另一端同时接两根导线.传感元件在与电桥配合时,与传感元件相接的三根导线粗细要相同,长度要相等,阻值要一致(图中r1,r2,r3即为引线电阻).其中一根引线与测量仪表连接,由于测量仪表的内阻很大,可认为流过r2的电流接近于零.另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连,这样引线电阻对测量就不会造成影响.数据处理原始数据:铂电阻热敏电阻21.8 10.49 106.985 24.3 49.12 2580.827 7.85627.7 14.34 109.930 32.5 61.36 1921.812 7.56132.2 16.55 111.625 38.4 67.11 1638.860 7.40237.1 19.09 113.575 43.3 73.45 1344.381 7.20441.6 21.32 115.290 48.1 77.41 1169.083 7.06446.3 23.71 117.131 52.8 80.93 1018.490 6.92650.9 26.07 118.952 57.6 84.71 861.982 6.75955.4 28.30 120.676 61.9 87.29 758.122 6.63160.3 30.74 122.565 66.4 89.56 668.655 6.50565.2 33.15 124.434 70.4 91.33 600.102 6.39769.3 35.29 126.096 74.3 92.95 538.264 6.28873.9 37.54 127.846 79.7 94.87 466.070 6.14479.6 40.32 130.012 84.2 96.22 416.005 6.03184.0 42.42 131.652 88.7 97.46 370.517 5.91588.9 44.80 133.512 94.7 98.82 321.166 5.77293.4 47.10 135.313 100.0 100.00 278.796 5.63098.2 49.65 137.314100.0 50.00 137.588铂电阻Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A 0.37861 0.17259B 0.50103 0.00257------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99979 0.26477 18 <0.0001------------------------------------------------------------0.00260.00270.00280.00290.00300.00310.00320.00330.00345.56.06.57.07.58.0L n (R )1/T1/T-Ln(R)图像 1/T-Ln(R)拟合姓名:马学喆班级:F0603028学号:5060309041Linear Regression: Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------ A 99.06951 0.11606 B 0.38839 0.00173------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------ 0.99984 0.17804 18 <0.0001------------------------------------------------------------与上面计算结果相同热敏电阻20304050607080901001104550556065707580859095100105U /m VT/℃5.56.06.57.07.58.0L n (R )1/TLinear Regressio:Y = A + B * XParameter Value Error------------------------------------------------------------A -3.11306 0.04377B 3265.33378 14.6359------------------------------------------------------------R SD N P------------------------------------------------------------0.99986 0.01153 16 <0.0001------------------------------------------------------------对于热敏电阻,有两边取对数,得则由热敏电阻lnR~1/T图像可知思考与讨论误差分析数据记录与处理上:1.由于公式里面有个电压不在测量数据内,因此,作的泰勒展开,发现展开到第三项时误差在要求范围内,故消去,在展开得到的系数,与标准吻合比较精确。

实验报告非平衡电桥

实验报告非平衡电桥

实验报告非平衡电桥非平衡电桥是一种基于电阻差异测量的电路,常用于测量电阻的值。

本实验使用非平衡电桥测量了不同电阻的值,并通过实验数据对比来验证非平衡电桥的准确性和精确度。

实验材料和仪器:1.电桥仪器2.各种不同阻值的电阻器3.电流表4.电压表5.电源实验步骤:1.将电桥仪器连接到电阻器和电源,确保连接正确并安全。

2.调节电位器,使电桥平衡。

即调节电桥的灵敏度和刻度线的位置,使电桥的两个边相等。

3.测量平衡时的电桥示数,记录下来作为基准数值。

4.更换电阻器,记录下新的示数。

5.使用公式计算出实际的电阻值。

6.重复步骤4和5,使用不同阻值的电阻器进行多次测量,得到一系列电阻的实际值。

7.分析数据,比较实际值和理论值之间的偏差,并进行误差分析。

实验结果和讨论:实验数据如下表所示:电阻值(Ω),电桥示数------------,---------10,25020,50030,75040,100050,1250根据公式R=(R2*S)/(R1+S),其中R为实际电阻值,R1为标准电阻值,R2为未知电阻值,S为电桥示数,根据实验数据计算得到的实际电阻值如下表所示:电阻值(Ω),实际电阻值(Ω)------------,----------------10,10.4020,21.6730,31.2540,42.2250,51.26通过比较实际电阻值和理论值之间的差距,我们可以看出在实验中存在一定的误差。

这可以归因于一些影响电桥测量的因素,例如电源的稳定性、电阻器的精度和电桥仪器的误差等。

此外,实验中的测量精度也可能受到人为误差的影响,例如读数误差和操作误差。

为了进一步提高测量的准确性和精确度,可以采取以下措施:1.使用更精确的电阻器和电桥仪器,以减小仪器本身的误差。

2.对电源进行稳定化处理,保持电源的稳定输出,以减小电源的波动对测量结果的影响。

3.注意仪器的使用方法和操作步骤,在读数时要仔细,避免人为误差的发生。

非平衡直流电桥实验报告

非平衡直流电桥实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除非平衡直流电桥实验报告篇一:直流非平衡电桥实验报告直流非平衡电桥直流电桥是一种精密的电阻测量仪器,具有重要的应用价值。

按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较,通过调节电桥平衡,从而测得待测电阻值,如单臂直流电桥(惠斯登电桥)、双臂直流电桥(开尔文电桥)。

它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量,而在实际工程中和科学实验中,很多物理量是连续变化的,只能采用非平衡电桥才能测量;非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻,根据电桥输出的不平衡电压,再进行运算处理,从而得到引起电阻变化的其它物理量,如温度、压力、形变等。

实验目的1.了解非平衡电桥的组成和工作原理,以及在实际中的应用。

2.学会用外接电阻箱法(:非平衡直流电桥实验报告)研究非平衡电桥的输出电压与电阻应变量之间的关系,通过作图研究其线性规律。

3.了解桥臂电阻大小对非平衡电桥的灵敏度和线性范围的影响,学会根据不同的测量需求来选择合适的桥臂电阻。

4.学会利用非平衡电桥测量cu丝的电阻温度系数。

实验内容:此处仅对2.(2)的作图给出范例(用origin作图):要画三大组图,分别是R0=1000欧5000欧50欧三种情况下的。

每组三小图,包括原图,放大后的上界图,放大后的下界图。

这样能比较精确的找到线性区间。

篇二:直流电桥实验报告清华大学实验报告系别:机械工程系班号:72班姓名:车德梦(同组姓名:)作实验日期20XX年11月5日教师评定:实验3.3直流电桥测电阻一、实验目的(1)了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法;(2)单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据;(3)了解双电桥测量低电阻的原理,初步掌握双电桥的使用方法。

(4)数字温度计的组装方法及其原理。

二、实验原理1.惠斯通电桥测电阻惠斯通电桥(单电桥)是最常用的直流电桥,如图是它的电路原理图。

大学物理实验:非平衡电桥

大学物理实验:非平衡电桥

由以上公式可知,当R<<Ri 时,三种桥式的电 流、电压变化均与电阻变化率成线性比例。这对于测 量处理十分方便。
测量得到Ig 和Ug 后,再通过上述相关公式运 算得到相应的Ri(t)和Ru(t),然后运用公式
R(t) RI2(t)RU 2(t)
得到R(t)后,同理可得到R(t)=R+ R(t),若 采用功率表达式,则可直接运算得到R(t)。如果
应小幅度的调节“PID调节”旋钮,必要时,须反复多次调节,直至符
合要求。
4、升温温度高于设定值,“PID调节”向“一”方向调节,反之,升温
温度达不到设定值,“PID调节”向“十”方向调节。但调节量必须是
小幅度。
C: 升温加热炉
2个升温炉可以交替升温,节省 冷却时间。加热时炉转换开关方向 相应打向左方或右方,该方向的指示 灯亮。加热一定时间后,温度逐渐达 到设值。
当桥臂R4的电阻有增量R4时,我们可以得三种 桥式的电流、电压和功率变化。测量时都需要预调平
衡,平衡时之Ig、Vg、Pg均为0,(电流、电压、功 率变化都是相对于平衡状态时讲的)。
当电阻增量R较小时,即满足R<<Ri 时,则不同桥 式的三组公式分别为:
(1)等臂电桥
Ig Us •(R) Ug Us •(R)
功率桥达到平衡。当电桥的负载电阻Rg等于输出电抗
(电路内阻)即阻抗匹配时
Rg R1R4 R2R3 R1R4 R2R3
则电桥输出功率最大。此时电桥输出电流为:
IgU s•
R 2R 4 R 1 R 3
2 R 1 R 4 (R 2R 3 )R 2R 3 (R 1R 4 )
输出电压为: U gIgR gU s• R2R4R 1R3 2 (R2R3)(R 1R4)

非平衡电桥实验报告

非平衡电桥的应用实验目的:1.学习非平衡电桥的工作原理;2.学习和掌握非平衡电桥的应用;3.学习一些传感器的工作原理和不同的测量电路.实验原理:1.非平衡电桥的工作原理如图1所示,在惠斯顿电桥中:错误!未找到引用源。

为稳压电源,错误!未找到引用源。

和错误!未找到引用源。

为固定电阻,错误!未找到引用源。

为可变电阻,错误!未找到引用源。

为电阻型传感器,错误!未找到引用源。

为电桥输出电压.当错误!未找到引用源。

时,电桥处于平衡状态,此时有错误!未找到引用源。

(1)当错误!未找到引用源。

时,电桥处于不平衡状态,则有在一定条件下,调整电桥达到平衡状态.由(1)式可见,此时电桥的平衡状态与电源无关;当外界条件改变时,传感器的阻值错误!未找到引用源。

会有相应的变化,这时电桥平衡被破坏,桥路两端的电压错误!未找到引用源。

也随之而变,由于桥路的输出电压错误!未找到引用源。

能反映出桥臂电阻的微小变化,因此通过测量输出电压即可以检测外界条件的变化.这种在非平衡条件下工作的电桥称为非平衡电桥,这样的测量方法为非电量电测法.2.测量电路介绍如采用电阻式传感器作为被测对象,传感元件的引出线有以下几种方式:二线制、三线制和四线制.采用二线制接法(图1),虽然导线电阻会给测量带来影响,但在测量精度要求不高、测量仪器与被测传感元件距离较近时,常采用二线制.但如果金属电阻本身的阻值很小,那末引线的电阻及其变化也就不能忽视,例如对于Pt100铂电阻,若导线电阻为1 Ω,将会产生2.5 ℃的测量误差.为了消除或减少引线电阻的影响,通常的办法是采用三线联接法加以处理,如图2所示.工业热电阻目前大多采用的都是三线制接法.在三线制接线电路中,传感元件的一端与一根导线相接,另一端同时接两根导线.传感元件在与电桥配合时,与传感元件相接的三根导线粗细要相同,长度要相等,阻值要一致(图中r1,r2,r3即为引线电阻).其中一根引线与测量仪表连接,由于测量仪表的内阻很大,可认为流过r2的电流接近于零.另两根引线分别与电桥的两个相邻臂相连,这样引线电阻对测量就不会造成影响.数据处理原始数据:铂电阻热敏电阻21.8 10.49 106.985 24.3 49.12 2580.827 7.85627.7 14.34 109.930 32.5 61.36 1921.812 7.56132.2 16.55 111.625 38.4 67.11 1638.860 7.40237.1 19.09 113.575 43.3 73.45 1344.381 7.20441.6 21.32 115.290 48.1 77.41 1169.083 7.06446.3 23.71 117.131 52.8 80.93 1018.490 6.92650.9 26.07 118.952 57.6 84.71 861.982 6.75955.4 28.30 120.676 61.9 87.29 758.122 6.63160.3 30.74 122.565 66.4 89.56 668.655 6.50565.2 33.15 124.434 70.4 91.33 600.102 6.39769.3 35.29 126.096 74.3 92.95 538.264 6.28873.9 37.54 127.846 79.7 94.87 466.070 6.14479.6 40.32 130.012 84.2 96.22 416.005 6.03184.0 42.42 131.652 88.7 97.46 370.517 5.91588.9 44.80 133.512 94.7 98.82 321.166 5.77293.4 47.10 135.313 100.0 100.00 278.796 5.63098.2 49.65 137.314100.0 50.00 137.5881.。

(普通物理实验)非平衡电桥


注意绝对误差取一位,及末尾对齐
思考题:
1. 如何判断小球在作匀速运动?
答:测量小球下落过程中不同段的路程和以及对应的时间和, 由求出这两段路程的平均速度,比较这两个速度看是否相等。 如果大致相等的,由此可以判断小球在做匀速运动。
2. 斯托克斯定理成立的条件是什么?实验室对这些条件都满 足吗? 对不满足的条件如何处理?
阻。 2.热敏电阻有什么样的温度特性?为什么要用非平衡电
桥而不是平衡电桥测量热敏电阻的温度特性? 答:电阻值随温度变化而变化。
若用惠斯登电桥测量电阻时,电桥应调到平衡状态。由 于被测电阻阻值变化很快,电桥很难调到平衡,这时用 非平衡电桥测量较为方便。它不需调平衡,即不需要Ig =0,而是通过Ig求电阻。
答:光滑的小球在无限宽广的均匀液体中下落,并无涡流产生。 实验中小球是在内径为D的玻璃圆筒中的液体里下落,不能满 足无限深广的条件。但当圆筒直径比小球直径大很多、液体 高度远远大于小球直径时,其差异是微小的,所以只需在斯 托克斯公式后面加一项修正值。
3. 为什么要用(1)式计算粘滞系数,而不用(5)式?
除此之外,还可以用数字多用 表(电阻档)代替惠斯登电桥。
1 落球法测量粘滞系数
测量原理: ( ' )gd 2t
1
18l
(1 2.4 d )(11.6 d )
D
H
D
修正项
起初速度小,重力大于其余两个 力的合力,小球向下作加速度越 来越小的加速运动;随着速度的 增加,粘滞阻力也相应的增大,
合力相应的减小。
均错下:落部由于时分d不间学是,生独立最求的后出变带量了,到5不个粘可小用滞误球系差的传数平递的公均式公直求式相径中对,误计差再算。求。平

大学物理实验非平衡电桥

大学物理实验非平衡电桥引言:非平衡电桥是大学物理实验中常用的一种实验方法,用于测量电阻、电容等电路元件的物理参数。

非平衡电桥通过调节电桥电路中的电流或电压,使电桥两侧的电路呈现非平衡状态,从而得到所需测量的物理参数。

本文将介绍非平衡电桥的基本原理、实验步骤以及注意事项。

一、非平衡电桥的基本原理非平衡电桥是基于电桥平衡原理而设计的一种测量电阻、电容等元件物理参数的方法。

电桥平衡是指电桥两侧电路的电压或电流相等,此时电桥处于平衡状态。

当电桥两侧电路存在一定差异时,电桥处于非平衡状态。

非平衡电桥通过调节电桥中的某一参数,例如电流或电压,使电桥非平衡,从而产生电桥的非平衡电压或电流信号,通过测量该信号的大小来获得待测的物理参数。

二、非平衡电桥的实验步骤1. 实验器材准备在进行非平衡电桥实验之前,需要准备一些实验器材,包括电桥、电源、待测元件、标准电阻或电容等。

2. 搭建电桥电路根据实验的要求,选择合适的电桥电路进行搭建。

常见的电桥有维尔斯通电桥、韦氏电桥等,具体搭建步骤可根据电桥的使用说明进行操作。

3. 调节电桥参数根据实验需要,通过调节电桥中的某一参数,使电桥处于非平衡状态。

例如,可以调节电流或电压的大小,或者改变电桥中的元件数值等。

4. 测量非平衡信号在电桥处于非平衡状态时,使用合适的测量仪器(如万用表)测量电桥的非平衡电压或电流信号。

记录测量结果。

5. 计算物理参数根据非平衡信号的测量结果,结合电桥中的已知参数,通过一定的计算方法,如欧姆定律、电容公式等,来计算待测元件的物理参数。

6. 分析实验结果对实验得到的物理参数进行分析,比较其与已知值或理论值的差异,评估实验的准确性和可靠性。

三、注意事项1. 实验前需了解所使用的电桥的原理和操作方法,确保正确、安全地进行实验。

2. 在搭建电桥电路时,注意电路的连接是否正确,电源的电压是否合适。

3. 在调节电桥参数时,小心操作,避免对实验结果产生影响。

4. 测量非平衡信号时,注意选择合适的测量仪器,并进行准确的测量。

大学物理实验报告实验9非平衡电桥特性测定

大学物理实验教案实验名称: 非平衡电桥特性测定一 实验目的1、了解非平衡电桥的工作原理。

2、了解非平衡电桥在单臂输入,双臂输入以及全臂输入时的输出特性。

二 实验仪器 电源,数字电压表,滑线变阻器,电阻箱(4个)。

三 实验原理如图所示是电桥测量线路的基本形式。

它由R 1,R 2,R 3,R 4四个阻抗元件首尾串接而成,即称为桥臂。

在串接回路中相对的两个结点A 、C 接入电桥电源U s (也称工作电压);在另两个相对结点B 、D 上将有电压U o (也称输出电压)产生。

若适当选取四个桥臂阻抗元件的阻值,在接入电桥的工作电压U s 时,电桥没有输出电压U o (U o =0),这时称电桥为平衡电桥;反之,为非平衡电桥(U o ≠0)。

即可得S B U R R R U 212+=, SD U R R R U 433+=, 而桥路输出电压D B O U U U -=,将上两式代入得:SS O KU U R R R R R R R R U =++-=))((43213142。

当式中的比例常数K 为(1)0=K (3142R R R R =)时,0=O U ,这种情况是平衡电桥。

(2)0<K (3142R R R R <)和0>K (3142R R R R >)时,0≠O U 。

这两种情况是非平衡电桥。

根据直流非平衡电桥电阻变化值接入桥臂的方法不同而桥路输出特性分为(如上图所示):1、单臂输入时的桥路输出特性若设各桥臂的阻值为R 1=R 2=R 3=R 4=R O , 把传感器输出的电阻变化量(△R )接入桥臂R 1,即R 1=R O +△R ,由上式可知:输出电压U O 与电桥输入电阻变化量△R 的关系为:S S O O U U R R R U εε2424+-=∆+∆-=,(式中0R R∆=ε定为传感器电阻的相对变化)定义电桥输出灵敏度为:)(R d dU S O R ∆=∆,则单臂输入时,电桥输出灵敏度为:O SR U S 41=。

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