深圳大学大学物理电桥实验报告
电桥的原理与应用实验报告
电桥的原理与应用实验报告
1. 引言
•介绍电桥的定义和基本原理
•概述电桥的应用及其重要性
2. 实验目的
•理解电桥的工作原理
•学习如何使用电桥进行测量和实验
•掌握电桥在电学实验中的应用
3. 实验仪器和材料
•电桥装置
•电源
•电阻箱
•待测电阻器
•导线和连接器
4. 实验步骤
1.搭建电桥实验装置，将电源、电阻箱和待测电阻器依次连接起来。
2.调节电阻箱的电阻值，使得电桥实验装置平衡。
3.记录下平衡时电阻箱的电阻值，并计算出待测电阻器的电阻值。
4.重复步骤2和步骤3，进行多次实验，以保证结果的准确性。
5.分析实验数据，绘制相应的图表和曲线，得出结论。
5. 实验结果
•列出每一次实验测量得到的电阻值数据
•绘制电阻值变化图表
•计算平均电阻值，并计算其误差范围
6. 结论
•通过实验数据分析得出结论
•指出电桥在测量和实验中的重要性
•讨论实验中可能存在的误差来源，并提出改进方法
7. 实验总结
•总结电桥的原理和应用
•总结实验步骤和方法
•分析实验结果的准确性和可靠性
•指出改进的可能性和未来的研究方向
8. 参考文献
•列出实验中使用的相关教材、学术论文和参考文献的引用。
【精品】大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1
【精品】大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1摘要本实验介绍了用双臂电桥测量低电阻的方法，并利用数据来计算样品的电阻值，双臂电桥的精确度在0.005Ω以内。
该实验结果表明，样品的电阻大于测量范围，应用更大的电压可以提高测量精度。
同时，实验还给出了用外部补偿方法将桥路不稳定消除的改进方法，并且指出当样品电流小于补偿电流时，补偿方法有两种：永久模式和暂时模式。
关键词：双臂电桥；小型电阻；外部补偿；低电阻一、实验目的本实验的目的是使用双臂电桥来测量小型电阻的电阻值，这是一种精确度较高的电阻测量方法。
二、实验原理本实验利用双臂电桥方法来测量小型电阻的电阻值。
电桥是一种用来检测电阻和电阻不可见的仪器。
经典的双臂电桥由四个部分组成：比较电池，两个标准桥电阻R1和R2，以及待测电阻Rx。
由此可知，当待测电阻满足下列条件时，双臂电桥就能够较准确地测量出电阻：R2/R1= Rx/X（X为可变电阻）三、实验器材1．双臂电桥；2．小型电阻；3．电流表；4．电源；四、实验流程1. 将小型电阻接入双臂电桥，用电流表测量出桥路电流I。
2. 调节可变电阻X，直到电桥稳定为止，可以得到电桥稳定时的电流值Ip。
3. 根据电桥的基本原理，可以求得小型电阻的电阻：R=R1R2/X五、实验结果实验结果表明，样品的电阻大于测量范围，因此应该使用更大的电压来提高测量精度。
例如，相对于0.1V，1V的电压可以使测量精度提高10倍。
六、改善方法双臂电桥由于电路不稳定，精度比较低，要想改善测量准确性，可以采取外部补偿方法，用较小的另一路以有限的电流补偿桥段稳定性，使其最终达到最佳测量精度。
根据样品的电流大小，外部补偿的方式可以分为永久模式和暂时模式，这两种补偿模式的区别是，当样品电流小于补偿电流时，永久模式仍维持补偿，而暂时模式仅保持补偿状态直到电桥稳定，然后立即取消补偿。
交流电桥实验报告
测量低Q值电感的电感电桥
测量低Q值电感的电桥原理线路如图4-13-7所示。该电桥线路又称为麦克斯韦电桥。
这种电桥与上面介绍的测量高Q值电感的电桥线路的标准电容的桥臂中的Cn和可变电阻Rn是并联的。
在电桥平衡时，有
（Rx+jωLx）〔 〕=RbRa
相应的测量结果为
Lx=RbRaCn
Rx=Ra
（3）用不合适的桥路形式测量，也可能使指针不能完全回到零位。
（4）由于桥臂元件并非理想的电抗元件，所以选择的测量量程不当，以及被测元件的电抗值太小或太大，也会造成电桥难以平衡。
（5）在保证精度的情况下，灵敏度不要调的太高，灵敏度太高也会引入一定的干扰。
七、思考题：
1.交流电桥的桥臂是否可以任意选择不同性质的阻抗元件组成？应如何选择？
在等效的并联电路中
应当指出，在图4-13-2(b)和图4-13-3(b)中，δ=90°-φ对两种等效电路都是适合的，所以不管用哪种等效电路，求出的损耗因数是一致的。
2. 测量损耗小的电容电桥（串联电阻式）
图4-13-4为适合用来测量损耗小的被测电容的电容电桥，被测电容Cx接到电桥的第一臂，等效为电容Cx′和串联电阻Rx′,其中Rx′表示它的损耗；与被测电容相比较的标准电容Cn接入相邻的第四臂，同时与Cn串联一个可变电阻Rn，桥的另外两臂为纯电阻Rb及Ra，当电桥调到平衡时，有：
令上式实数部分和虚数部分分别相等
RxRb=RnRa
=
最后看到
Rx= Rn(4-13-3)
Cx= Cn(4-13-4)
由此可知，要使电桥达到平衡，必须同时满足上面两个条件，因此至少调节两个参数。如果改变Rn和Cn，便可以单独调节互不影响地使电容电桥达到平衡。通常标准电容都是做成固定的，因此Cn不能连续可变，这时我们可以调节Rb/Ra比值使式（4-13-4）得到满足，但调节Rb/Ra的比值时又影响到式（4-13-3）的平衡。因此要使电桥同时满足两个平衡条件，必须对Rn和Rb/Ra等参数反复调节才能实现，因此使用交流电桥时，必须通过实际操作取得经验，才能迅速获得电桥的平衡。电桥达到平衡后，Cx和Rx值可以分别按式（4-13-3）和式（4-13-4）计算，其被测电容的损耗因数D为D=tgδ=ωCxRx=ωCnRn
大学物理实验报告--直流电桥测电阻实验
自组直流电桥测量电阻创建人：总分：得分：一、实验目的与实验仪器共10 分，得分目的：1.理解惠斯通电桥的平衡原理及桥式电路的特点。
2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。
3.了解影响电桥灵敏度的因素，并对测量结果进行误差分析。
实验仪器：直流稳压电源，开关，四线电阻箱（3个），滑动变阻器（2个），待测电阻（3个），检流计，导线若干。
二、实验原理共15 分，得分1、惠斯通电桥的工作原理惠斯通电桥原理，如图6.1.2-1所示。
图6.1.2-12、电桥的灵敏度电桥是否平衡，是由检流计有无偏转来判断的，而检流计的灵敏度总是有限的，假设电桥在R1/R2=1时调到平衡，则有R x=R0，这时若把R0改变一个微小量△R0，则电桥失去平衡，从而有电流I G流过检流计。
如果I G小到检流计觉察不出来，那么人们会认为电桥是平衡的，因而得到R x=R0+△R0，△R0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△R x。
引入电桥的灵敏度，定义为S=△n/(△R x/R x)式中的△R x 是在电桥平衡后R x 的微小改变量（实际上若是待测电阻R x 不能改变时，可通过改变标准电阻R 0的微小变化△R 0来测电桥灵敏度），△n 是由于△R x 引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数，△n 越大，说明电桥灵敏度越高，带来的测量误差就越小。
S 的表达式可变换为S=△n/(△R 0/ R 0)= △n/△I G （△I G /(△R 0/ R 0)）=S 1S 2其中S 1是检流计自身的灵敏度，S 2=△I G /(△R 0/ R 0)由线路结构决定，故称电桥线路灵敏度，理论上可以证明S 2与电源电压、检流计的内阻及桥臂电阻等有关。
3、交换法（互易法）减小和修正自搭电桥的系统误差自搭一个电桥，不考虑灵敏度，则R 1、R 2、R 0引起的误差为△R x / R x =△R 1/ R 1+△R 2/ R 2+△R 0/ R 0。
为减小误差，把图6.1.2-1电桥平衡中的R 1、R 2互换，调节R 0，使I G =0，此时的R 0记为R 0’,则有R x =R 2/ R 1 R 0’这样就消除了R 1、R 2造成的误差。
【大学物理实验】 直流平衡电桥测电阻 实验报告
大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 12 月 10 日，第16周，星期 三 第 5-6 节实验名称 直流平衡电桥测电阻教师评语实验目的与要求：1） 掌握用单臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。
2） 掌握用双臂电桥测电阻的原理， 学会测量方法。
主要仪器设备：1） 单臂电桥测电阻：QJ24型直流单臂电桥，自制惠更斯通电桥接线板，检流计，阻尼开关、四位标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源；2） 双臂电桥测电阻：QJ44型直流双臂电桥，待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。
实验原理和内容： 1直流单臂电桥（惠斯通电桥） 1.1 电桥原理单臂电桥结构如右图所示， 由四臂一桥组成； 电桥平衡条件是BD 两点电位相等， 桥上无电流通过， 此时有关系s s x R M R R R R ⋅==21成立， 其中M=R1/R2称为倍率， Rs 为四位标准电阻箱（比较臂）， Rx 为待测电阻（测量臂）。
1.2 关于附加电阻的问题：附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触成 绩教师签字电阻， 如上图中的r1, r2， 认为它们与Rx 串联。
如果R x 远大于r ，则r 1+r 2可以忽略不计，但是当R x 较小时，r 1+r 2就不可以忽略不计了，因此单臂电桥不适合测量低值电阻， 在这种情况下应当改用双臂电桥。
2双臂电桥（开尔文电桥） 2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进， 增加R3、R4两个高值电桥臂， 组成六臂电桥；将Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法， 如右图所示。
在下面的计算推导中可以看到， 附加电阻通过等效和抵消， 可以消去其对最终测量值的影响。
2.2 双臂电桥的平衡条件双臂电桥的电路如右图所示。
在电桥达到平衡时，有1234\\R R R R =，由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得：31123314131224234243132342433112424()0x S x x x x x x I R I R I R R R R r R I R I R I R R R R R R r R R R R R R R M R I r I r R R R R R R R R R R R R ⎫=-⎫⎛⎫⎪⎪=-⇒=+-⎬ ⎪⎪++⎪⎝⎭⎪⇒===⋅=++⎬⎭⎪⎪=⇒-=⎪⎭ 可见测量式与单臂电桥是相同的， R1/R2=R3/R4=M 称为倍率（此等式即消去了r 的影响）， Rs 为比较臂， Rx 为测量臂。
大学物理实验《双臂电桥》实验报告
电磁学实验报告实验题目：直流单臂电桥一、实验原理：（推导出测量公式并简述）直流双臂电桥的适用范围：直流双臂电桥适用于低阻值电阻的测量四端法：如果将分流电阻R x做成图中那样，在电阻体上Y、Y‘两点焊出两个接头再与微安表相连接，在焊接时测量好Y、Y间的阻值正好等于所需的分流电阻R x的阻值。
易看出，A、B、P、P’四点的接触电阻及AY、BY’两段接线电阻都已归给微安表支路而被忽略，这样就保证了分流的精确。
因此低电阻都做成四个接头，称作“四端结构”。
使用时，外侧两个接头J、J’串入工作电路并流过很大电流，故作“电流接头”;中间与Y、Y相连的两个接头P、P‘称作“电压接头”。
Y、Y间的阻值做成精确而稳定的已知阻值。
推导测量公式：低阻均做成四端结构，那么测量低阻也就归结为如何测出低阻体上Y、Y‘间的阻值。
测量电路如图所示，其中R0为标准低阻，R x为待测低阻。
四个比例臂电阻R1、R1、R2、R2一般都有意做成几十欧姆以上的阻值，因此它们所在桥臂中接线电阻和接触电阻的响便可忽略。
两个低阻相邻电压接头间的电阻设为R,常称为“跨桥电阻”。
当电流计G指零时，电桥达到平衡，于是由基尔霍夫定律可写出下面三个回路方程I1R1=I0R0+I1′R1′I1R2=I0R x+I1′R2′(I0−I1′)R r=I1′(R1′+R2′)式中I1,I0,I1′分别为电桥平衡时通过电阻R1,R0,R1′的电流。
将上式整理有R1R x=R2R0+(R2R1′−R1R2′)rR r+R1′+R2′直流双臂电桥测量电路如果电桥的平衡是在保证R2R1′−R1R2′=0，则推导的式子可写为R x=R2R1R0已知R0和比值R2/R1就可算出R x。
并由此可知电桥平衡的条件为R2R1=R2′R1′=R xR0。
画出实验电路图：双臂电桥的灵敏度：双臂电桥的灵敏度S 可仿照惠斯通电桥的灵敏度来定义。
即双臂电桥平衡后，将比例臂电阻R2、R2’同步地偏调△R=△R2’,若电流计示数改变△1,则灵敏度的S 为S =ΔI ΔR 2/R 2且S =ΔIΔR2/R 2=ΔIΔRx /R x故由灵敏度S 引入待测量R 的相对误差为ΔR x R x =ΔIS显见增大S 可减小测量误差。
电桥实验报告 误差分析
电桥实验报告 - 误差分析引言电桥是一种用于测量电阻和电容的仪器，常用于工程和科学实验中。
在电桥实验中，我们可以通过测量电桥的平衡点来确定未知电阻或电容的值。
然而，由于各种因素的影响，电桥实验结果可能存在误差。
本文将对电桥实验中的误差进行分析，并提供一些可能的解决方案。
误差来源1. 测量仪器误差测量仪器本身可能存在一定的误差。
例如，电阻表、电容表等仪器可能存在示值误差或者精确度误差。
这意味着即使我们使用相同的标准元件进行校准，仪器的测量结果仍然可能存在一定的偏差。
解决方案：可以通过在实验前对测量仪器进行校准，记录下测量仪器的示值误差或者精确度误差，并在实验中进行相应的修正。
2. 连接线和接触电阻电桥实验中，连接线和电阻器之间的接触电阻可能导致实际电阻值的偏差。
接触电阻的存在会引入额外的电阻，从而影响测量结果。
解决方案：确保连接线和电阻器之间的接触良好，可以通过清洁连接端口、使用良好质量的连接线以及适当的插头设计来减小接触电阻的影响。
3. 温度影响温度的变化会导致电阻值的变化，从而影响电桥实验的结果。
电阻器的电阻值通常随着温度的变化而变化，这可能会引入误差。
解决方案：可以在实验进行之前，将电阻器和其他元件放置在稳定的温度环境中，以减小温度对测量结果的影响。
另外，也可以使用温度补偿电桥来进行实验，该电桥可以在一定程度上抵消温度带来的误差。
4. 悬挂误差电桥实验中，未知电阻或电容的悬挂方式也可能引入误差。
悬挂方式不当会导致电阻或电容与其他元件之间存在额外的电阻或电容。
解决方案：确保未知元件的悬挂方式正确，并尽量减小与其他元件之间的接触面积，以减小悬挂误差的影响。
误差分析在电桥实验中，误差的大小通常可以通过以下公式进行计算：误差=|测量值−真实值真实值|×100%通过计算误差，我们可以评估实验结果的准确性。
结论电桥实验中的误差主要来源于测量仪器误差、连接线和接触电阻、温度影响以及悬挂误差。
为了减小误差的影响，我们可以对测量仪器进行校准，确保连接线和电阻器之间的接触良好，控制实验环境的温度，以及正确悬挂未知元件。
交流电桥实验
科学的目的不在于为无穷的智慧打开大门，而是在无穷的谬误前面划一条界线。
——布莱希特
大学物理实验报告
college physical experiment report paper
名称：交流电桥实验
班级：
姓名：
学号：
大学物理实验预习报告
1.用交流电桥测量电感和电容及损耗；
2.了解电桥平衡的原理，掌握调节平衡的方法。
预习思考检测题
1.实际电容器与理想电容器有什么区别？
2.实际电感线圈与理想线圈有什么区别？衡量线圈品质优劣的物理量是什
么？怎样定义的？
3.交流电桥平衡的条件是什么？有无绝对平衡？
4.怎样确定交流电桥平衡时各调节的偶然误差？
1
大学物理实验报告
实验目的：
实验仪器：
实验原理：
2
实验步骤：
3
实验数据表格及记录
【注：此处数据属原始记录，是批改报告时进行核查的依据，经教师签字后不得更改】
教师签字：
4
数据处理及误差分析：
5。
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指导教师批阅意见：
成绩评定：
预习（20）
操作及记录（40）
报告（40）
总分
数据处理20
结果与讨论10
回答问题10
实验地点科技楼
实验时间：
实验报告提交时间：
一、实验目的
1.掌握惠斯登电桥测量电阻的原理、特点以及对电桥灵敏度的检测；
2.学会正确使用箱式电桥测量电阻；
3.学习使用非平衡电桥测量动态电阻。
二、实验原理：
1、惠斯登电桥原理
图中R1、R2为已知电阻，R0为可调电阻，Rx为待测电阻。
当电桥的平衡条件（检流计上无电流通过）：则c,d间等电位，所以有：
三、实验仪器：
四、实验内容和步骤：.
五、数据记录：
1、惠斯登电桥测电阻和灵敏度
Rx1
Rx2
Rx3
比率K
R0/Ω
Rx/Ω
检流计指针偏向
偏左
偏右
偏左
偏右
偏左
偏右
Δn/格
/Ω
ΔR0=|R0-R0’|
S
2、用非平衡电桥测量动态电阻
T/℃
室温
30.0
40.0
50.0
60.0
70.0
80.0
90.0
ΔV/ mV
比较两式得：
式中“ ”称为比例臂的倍率，
简称为比率臂或比率，RO则称为比较臂。
2、非平衡电桥原理
非平衡电桥在构成形式上与平衡电桥相似，但测量方法上有很大差别。平衡电桥是调节R3使I0=0，从而得到 ，非平衡电桥则是使R1、R2、R3保持不变，Rx变化时则引起UL变化。再根据UL与Rx的函数关系，通过检测UL的变化从而测得Rx，由于可以检测连续变化的UL,所以可以检测连续变化的Rx，进而检测连续变化的非电量，即可以用于测量动态电阻。
R/ Ω
110
115
120
125
130
135
140
ΔV/ mV
七、实验结论与讨论：
1、实验结论：
2、问题讨论（从分析用惠斯登电桥测量电阻的不确定度以及仪器、测量方法、技巧等方面展开讨论）。
八：问答题
1．使电桥测量误差增大的主要原因是什么？如何提高电桥的灵敏度？
2.平衡电桥与非平衡电桥有哪些不同？
3．为什么用电桥法测电阻较用伏安法测电阻准确？
再根据ul与rx的函数关系通过检测ul的变化从而测得rx由于可以检测连续变化的ul所以可以检测连续变化的rx进而检测连续变化的非电量即可以用于测量动态电阻
得分
教师签名
批改日期
深圳大学实验报告
课程名称：大学物理实验A(2)
实验名称：惠斯登电桥测电阻
学院：信息工程学院
专业：
组号指导教师：
报告人：学号：班级：