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=30Ω
R1=0.2Ω
R2=0.4Ω
R3=30.0Ω
R4=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。

这为我们在实验和日常工作中提供了可行的测量电阻的方法。