惠斯通电桥实验报告南昌大学
惠斯通电桥测电阻实验报告 (1)
惠斯通电桥测电阻实验报告 (1)
惠斯通电桥是一种用来测量电阻的仪器,是一种特殊的变送器,使用四个自身的桥臂来测量被测物体的电阻值。
它的主要优点是测量数值可以较准确、稳定,对测量对象几乎没有影响,而且能够在很宽范围内测量可变电阻。
本次实验,我们使用了惠斯通电桥来测试普通电阻。
在实验前,我们先将电阻测试电路连接好,然后将惠斯通电桥连接在电路中间,使电桥两端分别与电源和电阻之间接触,电阻可以预调到理想的额定值,以准备待测。
接着,我们使用惠斯通电桥的杠杆来微调电阻,使其精确测量电阻值。
特别注意的是,测量只要杠杆处于良好的量程平衡状态即可。
最后,我们记录了每个测试样品的实际电阻值,经分析发现,电阻值接近于所设定的额定值,整个测试准确率较高,说明惠斯通电桥做出的测量结果是准确和可靠的,能够满足实验要求。
总之,本次实验中使用的惠斯通电桥能够准确、快速检测电阻的实际值,其特点是精度高、量程足够宽、操作简单,因此在若干工程领域也有着广泛的应用。
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。
用惠斯通电桥测电阻实验报告
用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验名称:用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的:通过使用惠斯通电桥测量未知电阻的阻值。
实验器材:
1. 惠斯通电桥装置
2. 未知电阻
3. 外部电源
实验原理:
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的精确仪器。
它由四个电阻构成的电路组成,包括一个未知电阻和三个已知电阻。
当桥平衡时,电桥上的电流为零,此时未知电阻和已知电阻之间存在一个平衡条件。
通过改变已知电阻的值,通过观察平衡条件的变化,可以计算出未知电阻的阻值。
实验步骤:
1. 将惠斯通电桥装置连接到外部电源上。
2. 将未知电阻接入电桥的两个对角线上。
3. 调节已知电阻的值,以使电桥平衡。
4. 观察平衡时已知电阻的数值,并记录下来。
5. 根据平衡条件的变化,计算出未知电阻的阻值。
实验结果及数据处理:
根据实验步骤中记录下来的已知电阻的值,结合平衡条件的变化,通过计算可以得出未知电阻的阻值。
实验讨论及结论:
通过使用惠斯通电桥测电阻实验,我们成功地测量了未知电阻的阻值。
该实验方法具有较高的精确度和重复性。
通过此实验,我们认识到惠斯通电桥可以用于准确测量电阻值,并且可以通过改变已知电阻的值来调节条件,从而测量不同范围的电阻值。
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。
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。
用惠斯通电桥测电阻实验报告
用惠斯通电桥测电阻实验报告用惠斯通电桥测电阻实验报告引言:电阻是电路中常见的元件,测量电阻是电工学中的基本实验之一。
本实验旨在通过使用惠斯通电桥,测量给定电阻的阻值,并探讨电桥的原理和应用。
实验目的:1. 了解惠斯通电桥的原理和结构;2. 掌握使用惠斯通电桥测量电阻的方法;3. 分析实验结果,探讨电桥的精度和适用范围。
实验器材:1. 惠斯通电桥装置;2. 待测电阻;3. 电源;4. 电压表;5. 电流表。
实验步骤:1. 将惠斯通电桥装置接通电源,并调节电源电压使其稳定在适当的范围;2. 将待测电阻连接到电桥的一侧,另一侧连接一个已知电阻,调节电桥的滑动变阻器使电流表示零点;3. 记录下电桥的示数,并将已知电阻与待测电阻交换位置,再次记录示数;4. 重复步骤3,至少进行3次测量,取平均值作为最终结果。
实验结果与分析:根据实验步骤所述,我们进行了多次测量,并记录下示数。
通过计算,我们得到了待测电阻的阻值。
在此将实验结果进行分析。
首先,我们可以观察到在电桥平衡时,电流表示零点。
这是因为在平衡状态下,电桥的两侧电势差为零,故电流为零。
这一现象验证了电桥测量电阻的原理。
其次,通过多次测量,我们得到了待测电阻的平均阻值。
我们可以进一步分析实验结果的准确性和精度。
在实验中,我们使用了已知电阻与待测电阻进行比较,通过调节电桥的滑动变阻器使电流表示零点。
这种对比测量的方法可以减小系统误差,提高测量的准确性。
然而,惠斯通电桥也有其适用范围和限制。
首先,电桥的精度受到电源电压稳定性和电流表的精度的影响。
如果电源电压不稳定或电流表精度不高,将会导致测量结果的误差。
其次,电桥的测量范围有限,对于极低阻值或极高阻值的电阻,可能无法准确测量。
结论:通过本实验,我们学习了惠斯通电桥的原理和应用,并掌握了使用电桥测量电阻的方法。
实验结果表明,电桥测量电阻具有一定的准确性和精度,但也存在一定的限制。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的测量方法和仪器,以获得更精确的测量结果。
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
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。
惠斯登电桥实验报告
(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
惠斯通电桥测电阻-实验报告
惠斯通电桥测电阻-实验报告南昌⼤学物理实验报告实验名称:惠斯登电桥测电阻专业班级: 0学⽣姓名: 0 学号: 0 实验地点: 0座位号: 0实验时间: 0实验⽬的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和⽅法。
2、学会正确使⽤箱式电桥测电阻的⽅法。
3、了解提⾼电桥灵敏度的⼏种途径实验器材1.箱式惠斯通电桥 2.各型号电阻实验原理电桥法测量是⼀种很重要的测量技术。
由于电桥法线路原理简明,仪器结构简单,操作⽅便,测量的灵敏度和精确度较⾼等优点,使它⼴泛应⽤于电磁测量,也⼴泛应⽤于⾮电量测量。
电桥可以测量电阻、电容、电感、频率、压⼒、温度等许多物理量。
同时,在现代⾃动控制及仪器仪表中,常利⽤电桥的这些特点进⾏设计、调试和控制。
电桥分为直流电桥和交流电桥两⼤类。
直流电桥⼜分为单臂电桥和双臂电桥,单臂电桥⼜称为惠斯通电桥,主要⽤于精确测量中值电阻。
双臂电桥⼜称为开尔⽂电桥,主要⽤于精确测量低值电阻。
本次实验主要是学习应⽤惠斯通电桥测电阻。
1.惠斯通电桥的线路原理惠斯通电桥的线路原理如图15-1所⽰。
四个电阻R1,R2,R x和R S联成⼀个四边形,每⼀条边称作电桥的⼀个臂,其中:R1,R2组成⽐例臂,R x为待测臂,R S为⽐较臂,四边形的⼀条对⾓线AC中接电源E,另⼀条对⾓线BD中接检流计G。
所谓“桥”就是指接有检流计的BD这条对⾓线,检流计⽤来判断B,D两点电位是否相等,或者说判断“桥”上有⽆电流通过。
电桥没调平衡时,“桥”上有电流通过检流计,当适当调节各臂电阻,可使“桥”上⽆电流,即B,D两点电位相等,电桥达到了平衡。
此时的等效电路如图15-2所⽰。
根据图15-2很容易证明s x R R R R =21 s 21x R R R R ?=(15-1)此式即电桥的平衡条件。
如果已知R 1,R 2,R S ,则待测电阻R x 可求得。
设式(15-1)中的R 1/R 2=K ,则有R x =K ·R S (15-2)式中的K 称为⽐例系数。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过使用惠斯通电桥来测量电阻器的未知电阻值。
通过实验,掌握惠斯通电桥的工作原理和使用方法,并学习使用电桥进行电阻测量。
2. 实验原理惠斯通电桥是一种常用的测量电阻值的工具,它基于电桥平衡原理。
当惠斯通电桥中各支路通过的电流满足一定的关系时,电桥即处于平衡状态。
根据平衡条件,可以计算出未知电阻值。
在惠斯通电桥中,有四个分支:两个比较支路和两个未知支路。
比较支路中的两个电阻器的比值已知,而未知支路中的电阻器的值待测。
当电桥平衡时,满足以下条件:$$ \\frac{{R1}}{{R2}} = \\frac{{R3}}{{R4}} $$其中,R1和R2为比较支路中的电阻值,R3和R4为未知支路中的电阻值。
3. 实验仪器本实验使用以下仪器: - 惠斯通电桥主机 - 电源 - 计算机 - 万用表4. 实验步骤4.1 实验准备•将电源与惠斯通电桥主机连接,并打开电源。
•将计算机与惠斯通电桥主机连接,并确保通信正常。
•将万用表和待测电阻器连接到相应的电桥支路上。
4.2 实验操作•调节电桥主机上的旋钮,使电桥处于初始非平衡状态。
•调节电桥主机上的旋钮,逐渐减小非平衡条件,使电桥逐渐接近平衡状态。
•当电桥达到平衡状态时,记录下电桥上的电阻值,并计算未知电阻值。
4.3 实验记录•在笔记本上记录下实验中的各项数据,包括电桥上的电阻值和计算得到的未知电阻值。
5. 实验结果与分析根据实验记录的数据,我们可以得到待测电阻器的未知电阻值。
通过对电桥平衡条件的计算,我们可以计算出未知电阻值的准确数值。
然后,我们可以对实验结果进行分析,比较实测值与理论值之间的差异,并分析可能存在的误差来源。
同时,我们也可以讨论实验中可能存在的不确定度,并对结果进行合理分析。
6. 实验总结通过本次惠斯通电桥实验,我们掌握了电桥的工作原理和使用方法。
通过实验,我们成功测量了待测电阻器的未知电阻值,并分析了实验结果的可靠性。
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1、通过测量桥阻来熟悉霍夫曼·惠斯通测电阻桥的工作原理;2、力争获得准确的电阻值;3、建立对测量的电阻方面的基本了解,锻炼测量电阻的能力,获得正确的测量结论。
二、实验原理霍夫曼·惠斯通电桥是一种测量电阻的仪器,它的核心原理是:可以通过给定的电阻循环,它的电流可以被均分在各个分支电路中,即如果在某个电路中存在未知电阻Rx,则在该回路中有一个等式:Rx/R1=R2/R3,这等同于是增强测量系统中的精度与稳定性。
所以,通过测量R1,R2两个电阻值,再结合用惠斯通电桥作图出未知电阻Rx,便可知道未知电阻Rx的大小,达到测量电阻值的目的。
三、实验原理图四、实验步骤1、首先将电桥调至上档、下档、左档、右档的平衡状态;2、调节电桥的上下档,使电桥双档校准要求,并从电桥上读取电阻R2;3、调节电桥的左右档,使电桥双档校准要求,并从电桥上读取电阻R1;4、将左右档调至校准要求,使电阻R2/R1=R3/Rx,从电桥上读取桥阻Rx,即可得到未知电阻的大小;5、再用万用表的相关参数进行测量,找出最准确的未知电阻的值。
五、实验结果实验中,通过电桥测得的未知电阻Rx的大小分别是:18.9Ω、19.3Ω、19.6Ω;用万用表的相关参数测量的未知电阻,实际电阻值是19.95Ω,两者误差均小于2%,在容许范围之内,说明实验过程中采用的测量方法和设备是精确可靠的。
六、总结通过本次实验,能够更加深入地去了解霍夫曼·惠斯通电桥的工作原理,使学生们能够增强对电阻测量方面的理解,更好地掌握电阻测量的技术,为今后电路/.模拟/数字仪器设计及测试打下良好的基础。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-学院 3 班 学号 姓名实验日期 教师签字 成绩【实验名称】【实验目的】(1)掌握惠斯通电桥的基本原理。
(2)学会自组惠斯通电桥测电阻,掌握QJ23型箱式电桥的使用方法。
(3)了解直流电桥的灵敏度及影响它的因素,平衡电桥测量电阻的误差来源。
【实验仪器】ZX21电阻箱、检流计(或数字电压表)、QJ23型箱式电桥、滑线变阻器、待测电阻、保护电阻、直流稳压电源、导线、开关等。
【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XXD SSB R R R EV R R R EV +=+=12 因电桥平BD V V =故解上面两式可得SXR R R R =21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S X R R R R 21=。
选取1R 、2R 简单的比例如(11,惠斯通电桥原理图 (2) 电桥的灵敏度电桥的灵敏程度定义:S S R R nS ∆∆=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21S S R R I I nR R n S SS g gS S ⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆∆∆=∆∆=()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++++=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)电桥的测量误差电桥的测量误差其来源主要有两方面,一是标准量具引入的误差,二是电桥灵敏度引入的误差。
惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】
惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】实验目的:掌握惠斯通电桥的基本原理和使用方法,学会调节电阻比例来测量未知电阻值。
实验器材:惠斯通电桥、标准电阻箱、未知电阻器、万用表。
实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻值的仪器,它利用交流电的品质来测量电阻。
电桥由四个电阻器组成一个电路,分别为R1、R2、R3、R4,其中R1和R2相互平行,形成一个电路A,R3和R4相互平行,形成一个电路B,A和B平行,并且A和B之间连接一个未知电阻器,通过调节R3和R4两个电阻的比例,使得A电路和B电路中的电阻比例相等,从而实现对未知电阻值的测量。
实验步骤:1.将电桥的四个电阻分别接好。
2.将未知电阻器接在A和B电路之间。
3.调整R3和R4两个电阻的比例,使得万用表读数最小。
4.调整电阻比例,以减小万用表读数,直到读数为0。
5.记录下R3和R4的比例值和电桥的平衡电阻值。
6.用标准电阻箱测量未知电阻器的电阻值,并与电桥的平衡电阻值比较,计算出未知电阻器的电阻值。
实验注意事项:1.在进行电桥平衡前,要先将未知电阻器调节到适当的阻值范围内。
2.调整电桥平衡时,要慢慢调整,避免过度调节导致万用表产生超过量程范围的读数。
3.在进行测量时,要注意保持电桥和未知电阻器的连接稳定,避免导线和接头接触不良。
实验结果:已知标准电阻值为330Ω,未知电阻值为XΩ,调节比例后,电桥平衡电阻值为150Ω,R3和R4的比例为1:4.3。
根据公式R1/R2=R3/R4,可得到R1/R2=4.3。
则可通过等效电路的公式:X=(R1+R2)/R2 * R4-R3 来计算出未知电阻的电阻值,代入数据可得:X=(1+4.3)/4.3 * (330-150) = 123.3Ω。
实验结论:通过惠斯通电桥的实验,我们成功测量出了一个未知电阻的电阻值,实验结果与标准电阻值基本一致。
同时,我们也掌握了惠斯通电桥的基本原理和使用方法,学习了调节电阻比例来测量未知电阻值的技能。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告一、实验目的:1.了解惠斯通电桥实验的基本原理和操作方法;2.学习使用惠斯通电桥测量未知电阻的方法。
二、实验原理:实验所用的惠斯通电桥由四个电阻R1、R2、Rx、R4构成,接在一起形成一个平衡电桥。
惠斯通电桥的基本原理是根据电桥两个对角线的相等性判断电桥平衡情况,即:R1/R2=Rx/R4如果R1/R2=Rx/R4成立,则电桥平衡,电流不通过辅助电流计。
通过改变R1或R4或直流电压源电压,可实现电桥的平衡。
在平衡状态下,我们可以根据已知电阻R1、R2、R4和电源电压,计算出未知电阻Rx的阻值。
三、实验器材:1.电桥主机2.可调式直流电源3.标准电阻箱4.未知电阻箱5.电阻选择开关四、实验步骤:1.按照电桥连接原理,将电桥主机、可调式直流电源和标准电阻箱连接好。
2.将未知电阻箱和电阻选择开关连接到电桥主机的Rx端口。
3.设定合适的电桥平衡参数,如将R1、R2、R4的阻值设定为已知值,保证电桥平衡。
4.测量平衡时的电桥主机侧的电流值,记录下来。
5.根据电桥平衡条件的公式R1/R2=Rx/R4,计算未知电阻Rx的阻值。
五、实验数据记录与分析:根据实验步骤记录实验数据,然后进行数据分析,计算出未知电阻Rx的阻值。
六、实验结果与讨论:1.将计算得到的未知电阻Rx的阻值与实际标准阻值进行比较,从而评价测量的准确性。
2.分析实验误差产生的原因,并提出改进方法。
七、实验结论:通过实验测量,我们可以利用惠斯通电桥准确地测量未知电阻Rx的阻值,并根据实验数据进行数据分析和误差分析。
实验的结果可以得出判断未知电阻的阻值,并评价测量的准确性。
八、实验心得体会:通过本次实验,我了解了惠斯通电桥的基本原理和操作方法。
实验要求我们掌握测量电桥平衡时的参数设定和数据计算方法。
通过实验,我也体会到了实验过程中的注意事项和数据处理的重要性。
这个实验对于我深入了解电路中电阻的测量方法和电桥的应用具有很大的帮助。
用惠斯通电桥测电阻_实验报告
用惠斯通电桥测电阻_实验报告实验名称:用惠斯通电桥测电阻实验目的:1.了解惠斯通电桥的工作原理;2.掌握用惠斯通电桥测量电阻的方法;3.通过实验验证电阻的测量结果。
实验器材:1.惠斯通电桥2.电阻箱3.能量电池4.电流表5.电压表6.手动调节器7.实验导线实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻的电路,其基本原理是通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,即两侧空穴的电位差为零。
在电桥平衡状态下,根据桥路中的电阻关系可以计算出待测电阻的值。
根据惠斯通电桥的平衡条件,可得到以下公式:R1/R2=Rx/R3实验步骤:1.将电阻箱的接线端与惠斯通电桥的ABCD四个接线端相连,将能量电池的正极与A点相连,负极与D点相连。
2.打开电桥上的开关,调整手动调节器使电桥平衡。
3.读取电流表和电压表上的数值,记录下来。
4.根据电流表和电压表的读数计算所测电阻的大小。
实验数据:已知R1=100Ω,R2=200Ω,R3=300Ω测得电流表读数I=0.5A,电压表读数U=1.5V根据惠斯通电桥的平衡条件,可得:R1/R2=Rx/R3100/200=Rx/300Rx=150Ω实验结果:根据实验数据和计算结果可知,所测得的电阻Rx为150Ω。
实验讨论与分析:在实验中,通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,即使两侧的电位差为零。
通过读取电流表和电压表的数值,可以计算出待测电阻的大小。
实验结果与计算结果相符,验证了电桥测量电阻的有效性。
然而,在实际操作中可能会存在误差。
例如,电桥的灵敏度可能不够高,导致测量结果不够准确。
此外,电路的接线、电阻箱的调节等也可能产生误差。
为提高测量的准确性,可以多次测量求平均值,或者采用更精密的仪器。
实验总结:通过本次实验,我们了解了惠斯通电桥的工作原理,并学会了用惠斯通电桥测量电阻的方法。
实验结果与计算结果相符,说明惠斯通电桥在测量电阻方面具有一定的准确性和可靠性。
在实际应用中,惠斯通电桥常用于精密测量电路中,为电路设计和维护提供了有力的工具。
惠斯通电桥实验报告
学院 3 班学号姓名郑斌实验日期教师签字成绩【实验名称】惠斯通电桥测电阻【实验目的】(1)掌握惠斯通电桥的基本原理。
(2)学会自组惠斯通电桥测电阻,掌握QJ23型箱式电桥的使用方法。
(3)了解直流电桥的灵敏度及影响它的因素,平衡电桥测量电阻的误差来源。
【实验仪器】ZX21电阻箱、检流计(或数字电压表)、QJ23型箱式电桥、滑线变阻器、待测电阻、保护电阻、直流稳压电源、导线、开关等。
【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 、xR可看成一分压电路;电源和电阻2R、SR可看成另一分压电路。
若以C点为参考,则D点的电位DV与B点的电位BV分别为XXDSSBRRREVRRREV+=+=12因电桥平B DV V=故解上面两式可得SXRRRR=21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SXRRRR21=。
选取1R、2R简单的比例如(11,惠斯通电桥原理图(2)电桥的灵敏度电桥的灵敏程度定义:SSRRnS∆∆=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21SSRRIInRRnSSSggSS⋅=⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆∆∆∆=∆∆=(如11,110,101)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xR、SR相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。
2()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++++=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)电桥的测量误差电桥的测量误差其来源主要有两方面,一是标准量具引入的误差,二是电桥灵敏度引入的误差。
惠斯通电桥实验报告
..农业大学 物 理 实 验 报 告实验名称:惠斯通电桥测量电阻一、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 KR 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nS 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 、截面积和电阻率匀的电阻丝。
电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,按下滑键任意触头,此时电阻丝被分成两段,设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1,DB 的长度为L 2、电阻为R 2,因此当电桥处于平衡状态时,有111000221x R L L R R R R R L L L ===- (3)式中,L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出,R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。
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。
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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
、实验目的:
1. 掌握电桥测电阻的原理和方法
2. 了解减小测电阻误差的一般方法
、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R ,、R x 可看成一分压电路;电源和电阻 R 1 上面两式可得 R 2
桥达到平衡。
故常将 R 、R 2所在桥臂叫做比例
臂,与R x 、R S 相应的桥臂分别叫做测量臂和比 较臂。
V B C 点为参考,贝y D 点的电位V D 与B 点的电位V B 分别为
R 2 R S R S V D R X
因电桥平V B V D 故解 R 2、R S 可看成另一分压电路。
若以
R x 为
E 待测电阻,则有 R><
R X
R S 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 1 10,10
1等)并固定不变,然后调节 金使电
(2)电桥的灵敏度
n
R S R S 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。
此时R s 变为R s ,则有:R x R2 R s ,由上两式得R x . R s R s
三、 实验仪器:
线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源
四、 实验内容和步骤:
1. 将箱式电桥打开平放,调节检流计指零
2. 根据待测电阻(线式电桥测量值或标称值)的大小和
R 3值取满四位有效数字原则,确定比例臂的取值,例如 R
为数千欧的电阻,为保证 4位有效数字,K r 取 3.
调节F 3的值与R <的估计
S _____
S 的表达式 R S R S
S-i S 2 _____________________ ES
R i R 2 R s R x 1 R E %
R i R 2R X Rg 2 R x R s R 2 R - R E 2 R R s R x
(3) 电桥的测量误差
电桥的测量误差其来源主要有两方面,一是标准量具引入的误差, 二是电桥灵敏度引入的误差。
为减少误差传递, 可采用交换法。
交换法:在测定R x 之后,保持比例臂 R -、R 2不变,将比较臂
R s 与测量臂R x 的位置对换,再调节 R s 使电桥平衡,设
电桥的灵敏程度定义: R i
值相同,按下B o和G按钮,用逐步逼近法粗调电桥平衡,再按下B o和G细调电桥平衡,
六、附上原始数据:。