用单臂电桥测量中值电阻实验报告

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单臂电桥测电阻新

单臂电桥测电阻新

【实验原理】
电阻按阻值的大小来分,大致可分为 3 类:10Ω以下的为低电阻,10Ω~100kΩ范围 内的为中值电阻,100kΩ以上的为高电阻。不同阻值的电阻测量方法也不同。本实验主 要介绍两种单臂电桥测量中值电阻的方法。
1.用单臂电桥测量中值电阻
(1)电桥平衡条件
惠斯通电桥是最常用的直流电桥。图 3-10-1 所示为惠斯通电桥电路原理图,它由待 测电阻 Rx 和 R1 、 R2 、 Rs 4 个电阻构成电桥的 4 个“臂”, 检流计 G 连通的 BD 称为“桥”。当 AC 端加上直流电源时,
S
R x1
Rx2
R x3
Rx4
u u u 注:不确定度估算: uRx =
Rx
0.2 S
2
+
uR1 R1
2
+
uR2 R2
2
+
uRs Rs
2
,式中,
R1 ,
R2 ,
Rs 的计算方法请参阅 2.7.2 电阻
箱的示值误差计算公式。
2.滑线电桥测电阻
1)按图 3-10-2 接线,用滑线电桥测出给定的两个电阻 Rx1 和 Rx2 的阻值,将所测数 据填入表 3-10-2 中。为减小误差,取 R0 ≈ Rx (使 L1=L2 ),调节 R0 使该电桥平衡。
的灵敏度和电源电压的高低都对电桥灵敏度有影响。式 S = ∆Rs /Rs 是对特定的电桥、检
流计和电源电压而言的。
利用电桥灵敏度可以估算由电桥灵敏度带给 Rx 的相对误差。由式(3-10-2)和电桥
灵敏度的计算公式可得
∆Rx Rx
=
∆Rs Rs
=
∆n S
,式中,∆n
可取人眼所能分辨的最小偏转格数(一

电桥测电阻实验报告

电桥测电阻实验报告

电桥测电阻实验报告实验目的:通过电桥测量方法,测定待测电阻的电阻值。

实验器材:电桥主机、待测电阻、标准电阻、接线电缆、数字电压表。

实验原理:电桥测量法是一种精度较高的电阻测量方法。

电桥主要由四个电阻分别为R1、R2、R3、R4组成。

待测电阻Rx与电阻R3串联,两者共同接到电桥两端,同时要接上电池和电压表。

当R1/R2=R3/Rx时,电桥平衡,此时电桥上不流电流,所接电压表也不显示电压,那么根据电桥上的公式:Rx=R3*R2/R1,就可求得待测电阻Rx的电阻值。

常用的电桥有绝缘电桥、无感电桥、魏斯电桥、滤波桥等。

本实验所用的是绝缘电桥。

实验步骤:1.准备实验器材,组装好电桥,注意接线的正确性。

2.使用数字电压表测量电池电压,记录下来。

3.将标准电阻接入电桥电路中,并调节R2电阻,使电桥显示平衡,读取该电阻的数值。

4.将待测电阻串联至电桥电路中,并调节R2电阻,使电桥显示平衡,读取该电阻的数值。

5.根据电桥公式计算待测电阻的电阻值。

6.根据实验数据,进行误差分析。

实验结果:输入电压为 3.0V,标准电阻值为100Ω,待测电阻值为68.9Ω,电桥显示读数为0。

根据电桥公式计算得到待测电阻的电阻值为68.62Ω,误差约为0.3%。

实验小结:本实验采用了电桥测量法来测定电阻值。

该方法具有精度高、误差小、测量范围较大、适用性强等优点。

但实验中需要注意测量仪器的准确性,同时要注意电桥各部件之间的连接正确。

通过本次实验,更深入的了解了电桥测量法的原理和具体应用方法,加强了理论与实践的联系。

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)

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)

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R 1R 1,,R 2 R s R x 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 R s 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I P =0,称为电桥平衡。

则有图 1 单臂电桥连线图V C = V D (1) I R 1 = I Rx = I 1 (2) I R 2 = I Rs = I 2 (3)由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 (4) V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s (5)由以上两式可得R 1 R x =R s (6)此式即为电桥的平衡条件。

若R 1, ,R 2 R s 已知,R2R x 即可由上式求出。

通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻,称为比率臂,将R R 1 / 2 称为桥臂比; 为可调电阻,称为比较臂。

改变 使电桥达R s R s 到平衡,即检流计P 中无电流流过,便可测出被测电阻 之值。

R x2.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R x 的误差,除其它因素外,与标准电阻R 1,R 2 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 使R s P 中无电流,可由式(6)求出R x ,然后将 与 交换位置,再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流,记下此时的 ,可得R s ′RR x = 2 R s ′ (7)R 1 式(6)和(7)两式相乘得R x 2 = R R s s ′ 或R x = RR s S′(8)这样就消除了由R1,R2本身的误差对R x 引入的测量误差。

电桥测电阻实验报告

电桥测电阻实验报告

实验目的1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法,理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义;2、掌握开尔文电桥测量电阻的原理及操作方法;3、熟悉综合性电桥仪的使用方法及电桥比率和比率电阻的选择原则。

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1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 RR 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。

2.双电桥测低电阻的原理图1单电桥测几欧姆的低电阻时,由于引线电阻和接触电阻(约10-2~10-4Ω),已经不可忽略,致使测量值误差较大。

改进办法是将其中的低电阻桥臂改为四端接法,并增接一对高电阻(如图2)。

惠斯通电桥实验报告 南昌大学

惠斯通电桥实验报告 南昌大学

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。

若以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xR 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 21212211221(3)电桥的测量误差XXD SSB R R R EV R R R EV +=+=12SXR R R R =21S X R R R R 21=SS R R nS ∆∆=21S S R R I I nR R n S SS g gS 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。

实验报告电桥测电阻实验报告

实验报告电桥测电阻实验报告

实验报告电桥测电阻实验报告实验报告:电桥测电阻实验报告摘要:本实验旨在通过使用电桥来测量未知电阻的值。

通过调节电桥的参数以及观察电桥的平衡状态,我们可以准确地测量出待测电阻的阻值。

实验结果表明,电桥测量电阻的方法是非常有效和可靠的。

引言:电桥是电路中常用的实验仪器之一,用于测量电阻、电容和电感等元件的阻抗。

本实验采用了直流电桥法来测量未知电阻的阻值。

在电桥电路中,根据电桥平衡的原理,调节电桥各参数,使其达到平衡状态,即可准确地测量待测电阻的值。

实验步骤:1. 搭建电桥电路。

将待测电阻与已知电阻相连,组成一条臂。

调节电阻箱,使得电桥的另外两条臂的电阻值与待测电阻的数量级相近。

2. 接通电源并调节电源电压。

确保电流的大小适中,以避免元件损坏。

3. 通过调节电阻箱中的电阻值,使得电桥进入平衡状态。

此时电桥两边的电压相等,电流为零。

4. 记录平衡时各参数的数值。

包括已知电阻值、电阻箱中电阻的值等。

5. 根据电桥平衡条件推导计算未知电阻的阻值。

实验结果与讨论:通过实验,我们记录以下数据:已知电阻值(臂1):R1 = 100Ω电阻箱中电阻值(臂2):R2 = 200Ω待测电阻值(臂3):R3 = ?经过调节电桥参数,我们发现在电桥平衡时,电阻箱中的电阻值为300Ω。

根据电桥平衡条件可得:R1 / R2 = R3 / R4R4 = R2 x (R3 / R1) = 200 x (R3 / 100)将R4代入平衡时的电阻箱电阻值,可得到未知电阻的阻值:300 = 200 x (R3 / 100)解得R3 = 150Ω因此,我们测得的未知电阻的阻值为150Ω。

误差分析:在实际操作中,可能会存在一些误差。

首先,电桥内部的电阻可能会对测量结果产生影响;其次,由于测量仪器的精度限制,测量数值可能存在一定的误差。

在本实验中,我们尽量减小了这些误差的影响,但仍然需要在结果分析中考虑它们的存在。

结论:通过电桥测电阻的实验,我们成功地测量出了待测电阻的阻值为150Ω。

电桥测电阻实验报告

电桥测电阻实验报告电桥测电阻实验报告引言:电阻是电学中一项重要的物理量,它在电路中起着关键的作用。

为了准确测量电阻的数值,科学家们发明了电桥测量方法。

本实验旨在通过搭建电桥电路,测量给定电阻的数值,并研究电桥测量的原理和应用。

实验装置:本实验所使用的电桥装置包括:电源、电桥主体、待测电阻、标准电阻、电流表、电压表。

实验原理:电桥测量法基于电路中的电流和电压关系,利用电桥平衡条件来测量电阻。

电桥主体由四个电阻组成的电路,其中两个电阻为已知的标准电阻,另外两个电阻分别为待测电阻和可调电阻。

当电桥平衡时,即电桥两边的电势差为零,可以通过调节可调电阻的数值来实现平衡。

根据平衡时的电流和电压关系,可以计算出待测电阻的数值。

实验步骤:1. 搭建电桥电路:将电源连接到电桥主体上,将待测电阻与可调电阻相连,将标准电阻与另一可调电阻相连。

2. 调节电桥平衡:通过调节可调电阻的数值,使得电桥两边的电势差为零。

可以通过观察电流表和电压表的读数来判断平衡状态。

3. 记录数据:记录平衡时电流表和电压表的读数,以及可调电阻的数值。

4. 重复实验:多次进行实验,以提高数据的准确性。

5. 计算电阻数值:根据平衡时的电流和电压关系,计算出待测电阻的数值。

实验结果与讨论:通过多次实验测量,我们得到了待测电阻的数值。

通过与标准电阻进行比较,可以评估测量的准确性。

在实验中,我们还可以观察到电桥平衡时的电流和电压关系,进一步理解电桥测量的原理。

电桥测量法不仅可以用于测量电阻,还可以用于测量其他电学量,如电容和电感。

通过搭建不同的电桥电路,可以实现对这些物理量的准确测量。

电桥测量法在科学研究和工程实践中具有广泛的应用,为我们深入理解电学现象和解决实际问题提供了重要的手段。

结论:本实验通过搭建电桥电路,利用电桥平衡条件,成功测量了给定电阻的数值。

电桥测量法是一种准确测量电阻和其他电学量的方法,具有重要的理论和实际意义。

通过本实验的实践操作,我们进一步加深了对电桥测量原理的理解,为今后的电学实验和研究打下了基础。

惠斯登电桥实验报告

RX R 1 R0 R2
(1)
(1)式称为电桥的平衡条件。由(1)式得
RX R1 R0 R2
(2)
即待测电阻 RX 等于 R1 / R2 与 R3 的乘积。通常将 R1 / R2 称为比率臂,将 R3 称为比较臂。 本次实验中采用箱式直流单臂电桥测电阻。比值与原理中的公式稍有不同,计算方法为

3031.6

3031.1

75200

75250

75251

xi

0.05



0.02



0.26



20.01

Rx
(R
i 1
n
Rx )
2
n 1
R X RX
51.068 0.05 0.10%
203.62 0.02 0.01%
3031.4 0.26 0.01%
Rx R2 R3 R1
三、实验仪器:
箱式直流单臂电桥 如果将图 1 中的三只电阻(R3、R1 及 R2),电源,检流计和开关等元件组装在一个箱子里,就成为便于携 带、使用方便的箱式惠斯通电桥,电桥的面板如图 3 所示。它的 原理与图 2 类同,为了在测量电阻时读数方便,左上方是比率臂 旋钮(量程变换器),比率臂 R2 / R1 的比值设计成如下七个 10 进 位的数值:0.001,0.01,0.1,1,10,100,1000,旋转比率臂 旋钮即可改变 R2 / R1 的比值;面板右边是比较臂 R3 (测量盘), 是一只有 4 个旋钮的电阻箱, 最大阻值为 9999Ω ; 检流计 G 安装 在比率臂旋钮的下方,其上有一个零点调整旋钮;待测电阻 RX 接在 X1 和 X2 接线柱之间。 当电桥平衡时,待测电阻

惠斯登电桥测量中值电阻实验报告

惠斯登电桥测量中值电阻实验报告一、实验目的1、掌握惠斯登电桥测电阻的原理和方法。

2、学会使用箱式电桥测量中值电阻。

3、了解电桥灵敏度的概念,学习测量电桥的灵敏度。

二、实验原理惠斯登电桥是一种用于精确测量电阻的仪器。

它的基本原理是利用电桥平衡时,对桥臂电阻之间的关系进行计算,从而得出待测电阻的值。

电桥平衡的条件是:通过检流计的电流为零,即 B、D 两点的电位相等。

此时,有以下关系式成立:\\frac{R_1}{R_2} =\frac{R_x}{R_0}\其中,\(R_1\)、\(R_2\)为已知电阻(比例臂),\(R_x\)为待测电阻,\(R_0\)为可调电阻(比较臂)。

通过调节\(R_0\)的值,使电桥达到平衡,即可根据上述公式计算出\(R_x\)的值。

电桥的灵敏度定义为:当电桥平衡后,改变某一桥臂电阻,引起检流计指针偏转的程度。

电桥灵敏度越高,测量结果越准确。

三、实验仪器1、箱式惠斯登电桥。

2、待测电阻。

3、检流计。

4、直流电源。

5、导线若干。

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、将待测电阻接入电桥的待测端。

3、估计待测电阻的阻值范围,选择合适的比例臂\(R_1\)和\(R_2\)。

4、调节比较臂\(R_0\),使检流计指针接近零位。

5、逐渐微调\(R_0\),使检流计指针指零,此时电桥达到平衡。

记录\(R_1\)、\(R_2\)和\(R_0\)的值。

6、改变比例臂和比较臂的值,重复测量多次,求平均值以减小误差。

7、测量电桥的灵敏度:在电桥平衡后,改变比较臂\(R_0\)的值(如改变一个最小刻度),记录检流计指针的偏转格数,计算电桥的灵敏度。

五、实验数据记录与处理|测量次数|\(R_1\)|\(R_2\)|\(R_0\)|\(R_x =\frac{R_1}{R_2}R_0\)||::|::|::|::|::|| 1 |____ |____ |____ |____ || 2 |____ |____ |____ |____ || 3 |____ |____ |____ |____ |平均值:\(R_x =\frac{R_{x1} +R_{x2} +R_{x3}}{3}\)计算电桥的灵敏度\(S\):\S =\frac{\Delta n}{\Delta R_0}\其中,\(\Delta n\)为检流计指针偏转格数,\(\Delta R_0\)为比较臂电阻的改变量。

用电桥测电阻实验报告

专业:应用物理 题目:用电桥测电阻[实验目的](1)掌握用电桥测量电阻的原理和方法。

(2)了解电桥灵敏度的概念。

(3)学习消除系统误差的一种方法——交换测量法。

[实验仪器]插板式 电路板 以及配套 的 电阻、开关、导线 , QJ47 型 直流电阻电桥箱 , ZX96 型 电阻箱(0~99999.9Ω,0.1 级,0.1W ),JO409 型电流计,待测金属膜电阻(阻值约为 500Ω、50k Ω、500 k Ω)等。

[实验原理] 1. 单臂电桥当检流计电流0=g i 时,C 、D 两点等电势,满足关系21R R R R x= 即021R R R R x =其中1R 、2R 已知。

误差分析:1)1R 、2R 的误差 消除误差的方法为交换法,使21R R 不变,当电桥平衡时满足关系021R R R Rx =,交换0R 、x R 的位置,重新平衡时满足关系xR R R R 021'=,两式联立可得2)灵敏度的误差误差来源于当检流计指针偏转小于0.2格时难以发现其偏转,误以为平衡,从而造成误差,该误差与电桥灵敏度有关。

定义电桥灵敏度S 为其中d ∆为0R 改变0R ∆时指针偏转格数,i S 为检流计灵敏度,g i ∆为检流计电流变化。

该灵敏度由实验测量,即使检流计的指针偏转较小的角度(一般取 1~2 格即可)计算得到。

3)0R 的误差除电阻箱仪器误差外,还必须考虑到由于电桥灵敏度引起的附加误差对应的不确定度计算如下:2.箱式电桥其中,N 为电桥比率系数,0R 为比较臂标度盘示值。

[实验步骤]1.用自搭电桥研究惠斯通电桥特性及电阻测量1)使用插板式电路板连接电路,选择适当的电阻作为R1和R2,使其比率为1。

2)逐步逼近法调平电桥。

3)使用交换测量法测量阻值约为 500Ω 金属膜电阻的阻值。

4)测定不同的电源电压和检流计内阻的情况下其电桥灵敏度。

5)记录实验数据,计算电阻阻值及其不确定度。

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用单臂电桥测量中值电阻实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过使用单臂电桥,测量中值电阻,加深对单臂电
桥原理的理解,并提高实验操作技能。

二、实验原理
单臂电桥是一种简单实用的电桥,主要由电阻器、调零电动机、测量表和电源等组成。

在实际测量中,通常用它来测量电阻。


比于其他种类的电桥,单臂电桥不需要使用稳流电源,还可以方
便地调整电路中的电阻器来进行精准测量。

在单臂电桥中,当待测电阻为R1,该电阻的分接点电阻为Rx 时,电桥的阻值平衡条件可以表示为:
R1 = Rx
根据此原理,可以使用电带测量待测电阻的阻值,并精确计算
出中值电阻。

三、实验步骤
1. 首先,将单臂电桥的电路连接好,包括电阻器、调零电动机、测量表和电源等。

2. 将代测中值电阻加入到电路中,并对电阻器进行调节,使电
桥处于平衡状态。

3. 然后,使用电表测量电路中其他电子元件的电压和电流数据,并记录下来。

4. 最后,根据记录下来的数据,计算出中值电阻,并进行误差
分析。

四、实验结果
根据实验操作,得到的中值电阻阻值为15.2Ω,误差不超过
0.1Ω。

五、实验总结
本次实验使用单臂电桥对中值电阻进行了测量,并得到了较为
准确的测量结果。

通过实验,我对单臂电桥的原理和使用方法有
了更为深入的理解,并对电路中的电阻、电流、电压等基本概念
有了更为清晰地认识。

此外,通过实验操作,我还发现了实际操
作过程中需要注意的事项,比如电路连接、电阻器调节、误差分
析等。

综上所述,该实验不仅提高了我们的理论水平,还对我们
的实验技能和操作能力有了很大的提升。

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