电路实验报告华理

实验名称：电桥法测中、低值电阻
实验日期：2023年X月X日
实验地点：华理物理实验室
一、实验目的
1. 掌握用平衡电桥法测量电阻的原理和方法。

2. 学会自搭电桥，并使用交换法测量电阻来减小和修正系统误差。

3. 学会使用惠斯登电桥测量中值电阻的方法。

4. 学会使用凯尔文双臂电桥测量低值电阻的方法。

二、实验原理
直流平衡电桥的基本电路如图1所示。

其中，R1称为比率臂，R2为可调的标准电阻，R3为待测电阻。

在电桥的对角线（称为桥路）接点之间接入直流检流计，作为平衡指示器，用以比较这两点的电位。

调节R2的大小，当检流计指零时，两点电位相等，即U1=U3。

因为检流计中无电流，所以I1=I3，得到电桥平衡条件：
\[ \frac{R1}{R2} = \frac{R2}{R3} \]
通过上述公式，可以计算出待测电阻R3的值。

三、实验仪器
1. 直流电源
2. 检流计
3. 可变电阻箱
4. 待测电阻
5. 元器件插座板
6. 惠斯登直流电桥
7. 凯尔文双臂电桥
8. 四端接线箱
9. 螺旋测微计
四、实验方法
1. 按实验原理图接好电路，确保电路连接正确。

2. 根据先粗调后细调的原则，用反向逐次逼近法调节电桥，使电桥逐步趋向平衡。

3. 在调节过程中，先接上高值电阻，防止过大电流损坏检流计。

4. 当电桥接近平衡时，合上R2以提高桥路的灵敏度，进一步细调。

5. 使用箱式惠斯登电桥测量电阻时，所选取的比例臂应使有效数字最多。

6. 使用凯尔文双臂电桥测量低值电阻时，注意选择合适的测量电路，避免接触电
阻的影响。

五、实验步骤
1. 将电桥电路连接好，确保连接正确。

2. 调节可变电阻箱，使电桥接近平衡。

3. 记录此时电桥的测量值，计算待测电阻R3的值。

4. 改变电桥电路，使用凯尔文双臂电桥测量低值电阻。

5. 记录测量值，计算待测电阻R3的值。

6. 比较两次测量结果，分析误差来源。

六、实验结果与分析
1. 使用惠斯登电桥测量中值电阻，测量值R3=（计算值），实际值R3=（标准值），相对误差为（计算相对误差）。

2. 使用凯尔文双臂电桥测量低值电阻，测量值R3=（计算值），实际值R3=（标准值），相对误差为（计算相对误差）。

通过对比分析，可以看出，使用电桥法测量电阻具有较高的精度，但受实验条件、仪器精度等因素的影响，仍存在一定的误差。

七、实验结论
1. 通过本次实验，掌握了用平衡电桥法测量电阻的原理和方法。

2. 学会了自搭电桥，并使用交换法测量电阻来减小和修正系统误差。

3. 学会了使用惠斯登电桥测量中值电阻的方法和凯尔文双臂电桥测量低值电阻的方法。

4. 认识到了实验条件、仪器精度等因素对测量结果的影响。

八、实验心得
本次实验让我对电桥法测量电阻有了更深入的了解，提高了我的实验操作能力和分析问题的能力。

在实验过程中，我学会了如何正确连接电路、调节电桥平衡、计算测量值等操作，为以后的学习和研究打下了基础。

同时，我也认识到实验过程中要严谨、细心，避免因操作失误而导致的误差。