电桥法测电阻18175

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电桥法测电阻原理

电桥法测电阻原理
电桥法是一种常用的测量电阻的方法，它利用电桥平衡的原理来测量未知电阻
的数值。

电桥法的原理简单易懂，是电学实验中必备的基本技能之一。

下面我们就来详细介绍电桥法测电阻的原理和步骤。

首先，让我们来了解一下电桥的基本结构。

电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4，其中R1和R2相互串联，R3和R4相互串联，而R2和R3并联。

在电桥的一侧接上电源，另一侧接上待测电阻。

当电桥平衡时，即电桥两侧的电压相等，可以得到如下的关系式：
R1/R2 = R3/R4。

根据这个关系式，我们可以通过调节R3或R4的大小，使得电桥平衡，进而
得到未知电阻Rx的数值。

这就是电桥法测电阻的基本原理。

接下来，我们来介绍一下电桥法测量电阻的步骤。

首先，将待测电阻R x 接入
电桥电路中，然后调节R3或R4的大小，直到电桥平衡。

在电桥平衡时，记录下
R3和R4的数值，然后根据上面的关系式计算出待测电阻Rx的数值。

需要注意的是，电桥法测电阻的精度和准确性与电桥的灵敏度和测量仪器的精
度有关。

因此，在进行实验时，需要注意调节电桥的灵敏度，并选择合适的测量仪器进行测量，以确保测量结果的准确性。

总之，电桥法是一种简单有效的测量电阻的方法，通过调节电桥的平衡来得到
待测电阻的数值。

掌握电桥法的原理和操作方法，对于电学实验和工程技术都具有重要的意义。

希望通过本文的介绍，能让大家对电桥法测电阻有更深入的了解。

测量电阻的方法高二知识点

测量电阻的方法高二知识点电阻是电路中常见的元件之一，它用来控制电流的流动。

在电路设计和故障排除中，测量电阻的准确方法是非常重要的。

本文将介绍几种常用的测量电阻的方法。

一、直流电桥法直流电桥法是一种精确测量电阻值的方法。

它基于韦尔斯通电桥原理，利用已知电阻和待测电阻之间的电桥平衡条件来测量电阻值。

操作步骤如下：1. 搭建好直流电桥电路，将待测电阻与已知电阻组成电桥的两个支路。

2. 调节电桥中的变阻器，使得电桥平衡，即电流在电桥两支路上完全平衡。

3. 读取电桥上的测量数值，计算待测电阻的阻值。

二、电流比较法电流比较法是一种简便的测量电阻值的方法。

它利用已知电阻和待测电阻通过相同电流下的电压来进行比较。

操作步骤如下：1. 将已知电阻和待测电阻依次与一个电流源相连接。

2. 测量两个电阻上的电压，保持电流源的电流不变。

3. 根据欧姆定律，通过比较电压和电流的比值，计算待测电阻的阻值。

三、瞬态法瞬态法是一种利用电路元件瞬态响应来测量电阻的方法。

它利用待测电阻的充电或放电过程中电流和电压的关系进行测量。

操作步骤如下：1. 将待测电阻与一个充电或放电电路相连接。

2. 开始观察电流和电压信号随时间变化的情况。

3. 根据电压和电流的关系，计算待测电阻的阻值。

四、数字电表法数字电表法是一种常用的测量电阻值的方法。

它通过数字电表直接测量电路中的电阻。

操作步骤如下：1. 将数字电表的测试引线与电路中的两端相连接。

2. 选择电表的电阻测量档位，并观察电表的读数。

3. 读取电表上显示的电阻数值，即为待测电阻的阻值。

以上介绍了几种测量电阻的常用方法，每种方法都有其适用的场景和精确度。

在实际应用中，我们根据具体情况选择合适的测量方法进行测量。

通过准确的电阻测量，我们可以更好地了解电路的性质和工作状态，为电路设计和故障排除提供有效的参考。

电桥法测电阻

电桥法测电阻【实验简介】直流电桥是一种精密的非电量测量仪器，有着广泛的应用。

它的基本原理是利用已知阻值的电阻，通过比例运算，求出一个或几个未知电阻的阻值。

直流电桥可分为平衡电桥和非平衡电桥。

平衡电桥需要通过调节电桥平衡求得待测电阻阻值，如惠斯登电桥、开尔文电桥均是平衡式电桥。

平衡电桥可用来测定未知电阻，由于需要调节平衡，因此平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，比如：固定电阻的阻值。

而对变化电阻的测量有一定的困难。

如果采用直流非平衡电桥，则能对变化的电阻进行动态测量，直流非平衡电桥输出的非平衡电压能反映电阻的变化，在实际应用中许多被测物理量都与电阻有关，如力敏电阻、热敏电阻、光敏电阻，只要将这些特殊的电阻装在电桥的一个臂上，当某些被测量发生变化时，就引起电阻值变化，从而输出对应的非平衡电压，就能间接测出被测量的变化。

利用这种原理我们可制作电子天平、电子温度计、光通量计等。

因此，直流非平衡电桥与平衡电桥相比，有着更为广泛的应用。

【实验目的】（1）掌握直流单臂电桥（惠斯通电桥）测量电阻的基本原理和操作方法。

（2）了解非平衡电桥的组成和工作原理以及它在实际中的应用。

（3）学会用外接电阻箱研究非平衡电桥的输出电压与应变电阻的关系，通过作图研究其线性规律。

（4）学会加热装置的使用，通过非平衡电桥测定铜电阻的温度系数。

【实验仪器】FQJ-Ⅲ型直流非平衡电桥实验箱， FQJ 非平衡电桥加热实验装置，电阻箱，铜电阻，导线等。

【实验原理】1、单臂电桥（惠斯通电桥）：单臂电桥是平衡电桥，其原理如右图所示，图中R 1、R 2、R 3、R 4,构成一电桥，A 、C 两端供一恒定桥压Us ，B 、D 之间有一检流计G ，当电桥平衡时，G 无电流流过，B 、D 两点为等电位，则：DC BC U U =，41I I =，32I I =， 2211R I R I •=•，4433R I R I •=•于是有：3421R R R R =R 1，I 1BR 4=R X ，I 4CADR 3，I 3R 2，I 2U SG单臂电桥原理图如果Rx 为待测电阻，R 3，R 4为标准比较电阻，K= R 1／R 2称其为比率（一般惠斯登电桥的K 有0.001、0 01、0.1、1、10、100、1000等。

电桥法测量电阻

使用惠斯通电桥测电阻前应根据粗测值使用惠斯通电桥测电阻前应根据粗测值然后选用合适的比率尽可能使然后选用合适的比率尽可能使r0有四位有效数有四位有效数字字并将比较臂的旋钮旋至适当的位置上这样并将比较臂的旋钮旋至适当的位置上这样可避免因电桥远离平衡状态而使检流计流过太大可避免因电桥远离平衡状态而使检流计流过太大的电流的电流
用直流单臂(惠斯通) 电桥测量中高值电阻
一、实验目的
1. 了解惠斯通电桥的结构，掌握惠斯通电桥的工作原理；
2. 掌握用自搭惠斯通电桥测量电阻；
3. 掌握使用箱式直流单臂电桥测量电阻。
二、实验仪器实物图
变阻器
变阻器
检流计
被测电阻
多盘十进变阻器
干电池
QJ23型箱式直流单臂电桥实物图
QJ23型箱式直流单臂电桥内部电路图
RS
3. 测量导体的电阻率
实验指出，导体的电阻与其长度L 成正比，
与其横截面积S 成反比，即：
R L
S
式中比例系数ρ称为导体的电阻率，可按下式
求出
R S R πd 2
L 4L
式中d 为圆形导体的直径。因此当测得 d、L 和
R 之后，可求得导体的电阻率。
四、实验内容
1.“B1”开关扳到“通”位置，等稳定后，调节检流计指针在零位，灵敏度旋钮在最低位置。 2. 将被测电阻箱各旋钮指零，接在电桥相应的C1、P1 、 P2 、C2接线柱上。 3. 估计被测电阻大小，选择适当倍率位置。 4. 调节步进读数盘和滑线读数盘，电桥逐步趋于平衡时再逐步加大灵敏度，直至灵敏度达到最高，电桥仍平衡为止。此时待测电阻
QJ23型箱式直流单臂电桥比率选择表
测量范围/Ω 1-10 10-102 102-103 103-104 104-105 105-106 106-107

电桥法测电阻

实验十八电桥法测电阻电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电量。

在自动控制测量中也是常用的仪器之一。

电桥按其用途可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥;按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。

本实验介绍的是直流电桥测量电阻。

电阻按阻值的大小大致可分为三类：待测电阻值在１ＭΩ以上的为高阻；在1Ω至1M Ω之间时称为中值电阻，可用单臂（惠斯登）电桥测；阻值在1Ω以下的为低值电阻，则必须使用双臂电桥（又称开尔文电桥）来进行测量。

一实验目的（1）掌握直流电桥测电阻的原理和方法。

（2）学习并掌握双臂电桥测低值电阻的方法。

二实验原理用伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。

于是人们设计了电桥，它是通过平衡比较的测量方法，而表征电桥是否平衡，用的是检流计示零法。

只要检流计的灵敏度足够高，其示零误差即可忽略。

用电桥测电阻的误差主要来自于比较，而比较是在待测电阻和标准电阻间进行的，标准电阻越准确，电桥法测电阻的精度就越高。

1．单臂（惠斯登）电桥的工作原理单臂电桥线路如图1所示，被测电阻R X (即图中 R 3)与三个已知电阻R 1、R 2、R N 、连成电桥的四个臂。

四边形的一个对角线接有检流计，称为“桥”，另一个对角线上接电源E ，称为电桥的电源对角线。

电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过。

当B 、D 两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流0=g I ，检流计指针指零，这时电桥处于平衡状态。

此时 D B V V = 于是21R RR R NX = 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电阻，因此，电桥测电阻的计算式为：N X R R RR 21= （1）电阻21R R为电桥的比率臂，称为倍率k ，N R 为比较臂。

以QJ-23型箱式电桥为例，它构造精细，测量范围大(1～610Ω),精确度高(在10～Ω510范围内精确度为%2.0±)，QJ-23型惠斯登电桥面板外形如图2：1-待测电阻XR 接线柱； 2-检流计按钮开关G ； 3-电源按钮开关B ； 4-检流计； 5-检流计调零旋钮；6-左侧3个接线柱是检流计连接端，当连接片接通“外接”时，内附检流计被接入桥路，当连接片连通“内接”时，检流计被短路； 7-外接电源接线柱，箱内为3节2号干电池，约4.5V ，使用时应注意外接电源接线柱是否应短路； 8-比率臂，即上述电桥电路中21R R 的比值，直接刻在转盘上； 9-比较臂，即上述电桥电路中电阻箱N R (本处为四个转盘)。

电桥法测电阻的操作方法

电桥法测电阻的操作方法电桥法是测量电阻值的一种常见方法，常用于电子学、物理学、化学以及工程领域。

其原理基于电流分布的均匀性，适用于各种电阻值的测量，具有高精度、高准确性等特点。

下面我们将就电桥法测电阻的操作方法进行详细介绍。

一. 原理介绍电桥法测量电阻的原理是基于电路中电流的分布均匀性。

这里以Wheatstone 电桥为例进行说明，在电路中四个电阻分别为R1、R2、R3和R4，当电路中分别加上电压U1、U2后电流I1、I2从而控制了电桥的平衡点。

如果两边电路的电势相等，那么测量电阻R的值即为公式(R1*R4)/(R2*R3)。

二. 电桥法测量电阻的操作步骤1.准备工作在测量电阻之前，应该检查各个继电器和校正器是否正常，并将所有旋钮旋至“0”位，以确保整个电路状态平衡。

此外，还应将测试用电阻和绞线电缆准备好，注意保证电阻或电缆无损坏。

2.组装电桥将绞线电缆连接到Wheatstone电桥上，然后在电桥的第一个接头处插入电阻测试子，这一步操作可能会给测量带来误差，因此需要谨慎操作。

3.调整电桥平衡状态电桥平衡是指在测试时电桥状态的平衡状态。

对于类比电路，需要调节电桥以使它平衡状态达到理想状态，以便测量电阻的准确性。

当电桥进入平衡状态时，压差读数为零，并且指示灯亮起。

4.记录电阻值在Wheatstone电桥平衡状态下，通过U-A标头进行电阻测量，同时读取电桥位的读数，这个数值即为要测量电阻的值。

5.反复测试在记录单次测量结果后，应该反复进行多次测试，以确保测试结果的准确性。

这也意味着我们需要根据实际需求对测试次数进行控制，充分利用反复测试的优势，提高测试结果的准确性。

6.计算平均值将多次测试的结果进行比较，计算平均值来得出更准确的电阻值。

多次测试的结果越接近，计算得到的平均值就越准确。

三. 注意事项电桥法测电阻以其高精度、高准确性的特点深得大家的认可，但在操作过程中仍需注意以下几点：1.测量环境要稳定电桥法需要在相对稳定的环境条件下进行测量，避免温度、湿度、振动等因素的干扰。

电学实验--测电阻的几个实验方法总结

电学实验--测电阻的几个实验方法总结测电阻是电学实验中的一项基础实验，用于测量导线、电器元件等的阻抗。

电阻的测量可以通过多种方法进行，常见的有电桥法、万用表法、伏安法和数码万用表法等。

本文将对这几种测电阻的实验方法进行总结。

第一种方法是电桥法。

电桥法是一种传统的测量电阻的方法。

它利用了两个串联的电桥电路进行测量，其中一个电桥电路中的电阻为待测电阻。

通过调节另一个电桥电路中的电阻以使整个电桥平衡，即通过观察电流表的指示是否为零来确定待测电阻的阻值。

电桥法的优点是测量精度高，适合测量较小的电阻值，缺点是操作相对繁琐，需要仔细调节电桥电路以实现平衡。

第二种方法是万用表法。

万用表是一种多功能的测量仪器，它可以测量电阻、电压、电流等。

使用万用表测电阻比较简单方便，只需要将待测电阻与万用表的探头连接起来，然后读取万用表的显示即可得到电阻值。

万用表法的优点是操作简便，测量速度快，适用于快速测量电阻值，缺点是精度相对较低。

第三种方法是伏安法。

伏安法是一种基于欧姆定律进行电阻测量的方法。

欧姆定律指出电流与对应电压之比等于电阻，即I = V/R。

根据这个定律，我们可以通过测量电压和电流来计算出电阻值。

伏安法的实验步骤是首先通过电源提供电流，然后使用电压表测量待测电阻两端的电压，再使用电流表测量通过待测电阻的电流。

最后根据欧姆定律计算出电阻值。

伏安法的优点是精度较高，适合测量较大的电阻值，缺点是需要有电流源和电压表、电流表等额外的仪器。

第四种方法是数码万用表法。

数码万用表是一种数字化的测量仪器，它具有精度高、测量范围广等优点。

使用数码万用表测电阻只需要将待测电阻与数码万用表的探头连接，然后读取数码显示屏上的数值即可得到电阻值。

数码万用表法的优点是操作简便，测量速度快，精度相对较高，适用于快速测量各种范围的电阻值。

不过需要注意的是，选择合适的测量档位是关键，过小的档位会导致溢出，过大的档位会影响测量精度。

总结来说，测量电阻的实验方法有电桥法、万用表法、伏安法和数码万用表法等。

电桥测量电阻的方法

电桥测量电阻的方法电桥是一种常用的电学实验仪器，也是测量电阻的重要工具。

它的工作原理是利用同一电路中电流相等的原理，将待测电阻与已知电阻相比较，根据比较结果计算待测电阻的值。

电桥测量电阻的方法比较简单、准确，适用范围广泛，可以用于研究电学基础知识、测量物质的电阻、探究材料的电性质等方面。

电桥测量电阻的基本原理是基于“电路中电流相等”的原理。

电桥是由四个电阻组成的电路，其中两个电阻已知，两个电阻待测。

按照基尔霍夫电流定律，每条电路中的电流总和为零，即：I1 + I2 = I3 + I4由此可得，如果I1和I2的大小相等，电桥则保持平衡。

平衡时电桥四个电阻的电压分别相等，即：对于不平衡状态，可以通过调整待测电阻的值来使电桥恢复平衡。

根据电桥电路原理和电阻公式可以推导出待测电阻的值：R = R2*(R1 + R3)/R4R1、R2、R3、R4是电桥电路的四个电阻，R2是待测电阻，R是待测电阻的测量值。

1、电桥电路的搭建搭建电桥电路的前提是将电桥四个电阻选定，R1和R3一般选用已知的标准电阻值。

为了保证电桥测量的准确性，应该尽量挑选电阻值大、稳定性好的电阻。

搭建电桥电路的时候，应按照电桥电路图连接电路，注意将各个部件连好并保证电路完整。

如果电路中每个电阻都已经连接好，可以通过改变待测电阻的值来调整电桥的平衡状态。

调整电桥电路的方法是通过调整待测电阻的阻值来实现平衡状态。

调整的过程通常分为两个步骤：（1）将电源的电流调整到适当的大小。

（2）改变待测电阻的阻值，直到电桥达到平衡状态。

在调整电阻阻值的时候，可以通过旋转电位器或插入调节电阻等方式来改变待测电阻的阻值。

3、测量电桥电路的平衡电压当电桥电路平衡时，可以使用万用表等测试工具来检测电桥电路各个部分的电压值。

应该记录下各个电路部分的电压值，并计算出平衡电桥电路的总电压和电流值。

4、测量待测电阻的阻值当电桥电路平衡时，可以根据电桥原理推导待测电阻的阻值。

具体计算公式已经在前面介绍过。

用电桥测电阻

— 97 —实验4-5 用电桥测电阻测量电阻有多种方法，利用电桥测量电阻是常用的方法之一，它是在电桥平衡的条件下将标准电阻与待测电阻相比较以确定待测电阻的数值。

用电桥测电阻具有测试灵敏、测量精确、使用方便等优点，它已广泛用于工程技术测量中。

电桥可分为直流电桥和交流电桥，物理实验中常使用直流电桥。

直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻(Ω610~10)；双臂电桥又称开尔文电桥，它只适用于测量Ω10以下的低值电阻。

【实验目的】1．掌握惠斯登电桥测电阻的原理，了解开尔文电桥测电阻的原理； 2．学会用滑线式惠斯登电桥测中值电阻；3．熟练掌握箱式单臂电桥测中值电阻和箱式双臂电桥测低值电阻的方法。

【实验原理】1．单臂电桥图4-5-1为电桥原理图。

)(1x R R 、2R 、3R 、4R 联成一四边形abcd ，每条边称为电桥的一个桥臂，在四边形的对角a 和c 之间接有直流电源E ，称为电源对角线，在另一对角b 和d 之间接上检流计G 及其保护电阻G R ，称为测量对角线。

电桥的“桥”就是指这条测量对角线，其作用就是将“桥”两端b 和d 的电位进行比较。

测量时，桥臂ab 通常接待测电阻x R ，其余桥臂上都接可调节的标准电阻，调节2R 、3R 和4R 使检流计中没有电流通过，即“桥”的两端b 和d 两点电位相等，此时称之为电桥平衡。

电桥平衡时，其桥臂上各电阻必定满足4231R R R R =即2341)(R R R R R x =或 432R R RR x = (4-5-1)图4-5-1 单臂电桥原理图— 98— 式中34R R (或32R R)称电桥的倍率，相应电阻所在的桥臂称为比例臂；而2R (或4R )则是用来与x R 进行比较的电阻，所在的桥臂称为比较臂。

电桥法测电阻，实际上是用比较法进行测量的，且被测电阻x R 等于倍率乘比较臂的电阻值。

调节电桥达到平衡有两种方法，一种是选定倍率34R R 为某值，只调节比较臂上的电阻2R 使电桥达到平衡；另一种方法是选定比较臂2R 为定值不变，调节倍率34R R 的比值从而使电桥达到平衡。

电桥测电阻实验

电桥测电阻及PN结正向电压温度特性的研究电桥法是测量电阻的常用方法，利用桥式电路制成的各种电桥是用比较法进行测量的仪器。

电桥法实质上是将被测电阻与标准电阻进行比较来确定被测电阻值的。

电桥法具有测试灵敏、准确度一用电桥测电阻一、实验目的二、仪器和用具ＱＪ２４型直流单臂电桥，固定电阻元件板，NKJ-B 型组合式热学实验仪，万用电表，导线等；三、实验原理电桥法测电阻是将待测电阻和标准电阻进行比较来确定其值的。

由于标准电阻本身误差非常小，惠斯通电桥的原理如图1所示。

图中的标准电阻Ra 、Rb 、R 及待测电阻Rx 构成四边形，每一边称作电桥的一个“臂”。

对角点Ａ、Ｃ与Ｂ、Ｄ分别接电源Ｅ支路和检流计Ｇ支路。

所谓“桥”就是指ＢＤ这条对角线而言，而检流计在这里的作用是将“桥”的两个端点Ｂ、Ｄ的电势直接进行比较。

当接通电桥电源开关Ｂ0和开关Ｇ2时，检流计中就有电流流过，但当调节4个桥臂电阻到适当值时，检流计中就无电流通过，这时称为“电桥平衡”。

于是，Ｂ、Ｄ两点的电势相等，亦即流过电阻Ra 和R 的电流一样，设电流为i 1 ；流过Rb 和Rx 的电流也一样，设为i 2 。

从而有如下关系式：AB AD U U = 即 b a R i R i 21= (1)BC DC U U =x R i R i 21= (2)将式（１）除以式（２）得xba R R R R = （3 式（３）就是电桥的平衡条件。

它说明电桥平衡时，电桥的4个桥臂成比例。

因此，待测电阻ＲxR R R R ab x *=式中Rb/Ra 称作比率。

这样，就把待测电阻的阻值用3个标准电阻的阻值表示出来。

可见，电桥的平衡与通过电阻的电流大小无关。

图1 惠斯通电桥原理图CE2单臂电桥的测量误差单臂电桥在规定的使用条件下，如0.1级电桥，温度为20±5℃，相对湿度为40% ～70%，电源电压偏离额定值不大于10%，绝缘电阻符合要求等，电桥的允许基本误差为)10/(100lim N a b x R R R R aE ⋅+±= (5)式中a 为准确度等级指数，QJ24型电桥a=0.1，R N 为基准值，教学实验可简化取为5000。

大学物理实验——电桥法测电阻

n n S Rx Rx R0 R0
ΔRx是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上待测电阻Rx是不能变的，在测S时，改变的是标准电阻R0), 而Δn是由于电桥偏离平衡而引起的检流计的偏转格数，它越大，说明电桥越灵敏，带来的误差也就越小。电桥灵敏度的高低取决于电源电压的高低、检流计本身的灵敏度、四个桥臂的搭配以及桥路电阻的大小，因此，其并非固定值。
标准度等级指数（C）倍率有效量程分辨力 * **
基准值（Rs）
桥路电源
×0.001 ×0.01 ×0.1 ×1 ×10 ×100 ×1000
0~9.999Ω 0~99.99Ω 0~999.9Ω 0~9.999KΩ 0~99.99KΩ 0~999.9KΩ 0~9.999MΩ
1mΩ 10mΩ 100mΩ 1Ω 10Ω
实验内容-2
4.仿步骤3，依照从大到小的次序，不断调
节电桥的读数旋扭，逐渐使电桥上的检流计指针指向零。 5.最后，检查平衡电桥的灵敏度：在电桥平衡时，改变读数旋钮的值，使检流计指针偏移Δn格，相应的电阻值改变为ΔR0 ，计算电桥的灵敏度
n S R0 R0
1 ' R0 R0 10
而制造较高精度的标准电阻并不困难，用电桥测电阻时，只要检流计足够灵敏，且选用标准电阻作为桥臂，待测值可以达到其它三臂的标准电阻具有的准确度。电桥电路中的检流计只用来判断电流有无，并不需要提供读数，所以选用的检流计只要求有高的灵敏度，其它方面并无苛求。电桥的缺点主要是操作较烦，且不能测量非线性电阻。
实验内容-3
6.依上方法，测量几只阻值不同的电阻。
7.根据下式估算测量的不确定度。
0.2 Rx Rx S
n n S Rx Rx R0 R0

电桥平衡法测电阻

2.4电桥平衡法测电阻(总5页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--电桥平衡法测电阻【实验目的】1.掌握单臂电桥(惠更斯电桥)测电阻的基本原理和方法，了解桥式电路的特点；2.通过实验的方法了解电桥灵敏度与元件各参量的关系3.学习实验的记录和结果的误差分析。

【预习题】1.单臂电桥的平衡条件是什么？2.测量电阻的原理是什么?【实验仪器】DHQJ-3型非平衡电桥；待测电阻；导线DHQJ-3型非平衡电桥是专门为教学实验设计的，面板图和内部结构如图所示。

它将平衡电桥和非平衡电桥合为一体，可以组成属于平衡电桥的惠更斯电桥、开尔文电桥，也可以组成多种形式的非平衡电桥，是一种综合性的电桥实验仪器。

图2-4-1 DHQJ-3型非平衡电桥面板图23图2-4-2 DNQJ-3型非平衡电桥面板示意图1．工作电源负端； 2．R 1电阻端； 3．R 2电阻端； 4、5．双桥电流端； 6．'3R 电阻端；7．单桥被测端； 8．R 3电阻端； 9．工作电源正端； 10．数显直流毫伏表； 11、12、13、14为R 1电阻调节盘，分别为：×1000、×100、×10、×1电阻盘； 15、16、17、18为R 2电阻调节盘，分别为：×1000、×100、×10、×1电阻盘；19、20、21、22为R 3和'3R 电阻调节盘，分别为：×1000、×100、×10、×1电阻盘；23．电源指示灯； 24．电源选择开关，分别可选：双桥、3V 、6V 、9V 四种工作电源； 25．电桥输出转换开关，扳向下为内接，扳向上为外接；26、27．电桥输出“外接”端； 28．屏蔽端，接仪器外壳；29、30．电桥的B 、G 按钮，即工作电源和电桥输出通断按钮。

【实验原理】1.单臂电桥是平衡电桥，其原理如图2-4-3所示,从图中可知：R 1、R 2、R 3、R 4构成一电桥，A 、C 两端供一恒定桥压U s ，B 、D 之间为有一电压表，当平衡时，BD 无电流流过，BD 两点为等电位，则：U BC =U DC 下式成立：I 1R 1=I 2R 2 (2-4-1) I 1R 3=I 2R 4 (2-4-2)由于R 4=R x ，于是有4321R R R R = ( 2-4-3) R 4为待测电阻R x ，R 3为标准比较电阻，式中K=R 2/R 1，称为比率，一般单臂电桥的K 有、、、1、10、100、1000等。

电桥法测电阻

实验十二用电桥法测电阻［实验目的］1.研究直流惠斯登电桥的平衡条件。

2.学会用直流电桥的平衡法测电阻。

3.掌握用换位测量法减小系统误差的方法。

4.掌握板式和箱式惠斯登电桥的使用方法。

5.了解箱式双臂电桥（开尔文电桥）测低电阻的方法。

［实验原理］1.惠斯登电桥测电阻惠斯登电桥是一种精密测量电阻的常用仪器。

以往我们所知道的用伏-安法测电阻、用万用表(欧姆表)测电阻都只是一种粗略测量电阻阻值的方法，其相对误差一般都在百分之几以上。

原因是在上述这些测量中电表本身的非理想化，(所谓电表的理想化是指：电压表内阻应无穷大，电流表内阻应等于0。

)就会给测量带来附加的误差。

为了减小这种由于电表非理想化所带来的测量误差，惠斯登就专门设计了一种用于测量电阻的电路──惠斯登电桥。

在这个电路中，只要想办法使电流表(检流计)两端电势相等，则通过电表的电流就可以为零。

这种情况就称为“电桥平衡”。

根据电桥平衡所需满足的关系，我们就可精确地测量电阻了。

(1)惠斯登电桥的测量原理如下当1R 、2R 、3R 、4R 电阻和检流计等连成如图4-12-1所示电路后，若A 点比B 点具有较高电势时，就会有电流从A 点向B 点方向流动。

而从A 点向B 点方向的电流在1R 、3R 两电阻上分为两支，然后通过2R 和4R 又使电流汇于一点。

这时假定C 、D 两点电势恰好相等、通过检流计G 的电流恰好为零，设通过ACB 路的电流为1I ，通过ADB 路的电流为2I ，则应有关系：⎩⎨⎧==42213211R I R I R I R I (4-12-1) 将式(4-12-1)上下相除，得：4321R R R R = (4-12-2) 式(4-12-2)表示电桥平衡时，图4-12-1中上边左、右两电阻的阻值与下边左、右两电阻的阻值对应成比例。

这就是电桥平衡(即C 、D 间电势相等、CD 间电流为零)的充分必要条件。

根据式(4-12-2)的关系，若已知电桥4个电阻其中的任意3个电阻的阻值，则第4个电阻就很容易算出来了。

高中物理实验：电桥法测电阻

电桥法测电阻电桥法测电阻其测量电路如图所示，实验中调节电阻箱R3，当A，B 两点的电势相等时，R1和R3，两端的电压相等，设为U1.同时R2和R x两端的电压也相等，设为U2.根据欧姆定律有U1＝U2，U1＝U2.由以上两式解R1 R2 R3 R x得R1×R x＝R2×R3.这就是电桥平衡的条件，可求出被测电阻R x的阻值．1.学习小组正在进行“测量某金属导体电阻率”的实验。

取该金属制成的一个“圆柱形”导体，用游标卡尺测量其长度L、用螺旋测微器测量其直径d，如图所示。

⑴请读出长度L 和直径d，L= cm，d= mm。

⑵设“圆柱形”导体的电阻为R x，接入如图所示的电路中。

请将以下实验步骤补充完整：第一步：闭合开关S 前先将滑动变阻器R 的2 3U R R R 滑动头P 滑到最端（填“左”或“右”）；第二步：调节电阻箱R 2，使其处于某一适当值；第三步：闭合开关S ，移动滑动头，使电流计G 有适当的读数；第四步：调节R 2，；第五步：读出R 2，可得：Rx=；（用 R 1、R 2、R 3 表示）第六步：用d 、L 、R 1、R 2、R 3 表示电阻率ρ= 。

【答案】⑴10.400cm2.150mm⑵右使电流计 G 中的电流为零R x = R 2 R3R 1ρ= πd 2 R R 4LR 1【解析】（1）游标卡尺的固定刻度读数为10.4cm = 10.4⨯10 = 104mm ，游标尺上读数为0⨯ 0.05mm = 0mm ，所以最终读数为：104mm + 0mm = 104.00mm = 10.400cm ；螺旋测微器的固定刻度读数为 2mm ，可动刻度读数为0.01⨯15.0mm = 0.150mm ，所以最终读数为：2mm + 0.150mm = 2.150mm ．（2）闭合开关前，为保护仪器，滑动变阻器的滑片应移至阻值最大处，即右端；第四步，调节R 2 ，使电流计 G 中的电流为零，则R 2 与 R 1 两端的电压相等为U 1 ， R x 与R 3 两端的电压UU 1 = R 1 = R 3R = R 2 R 3相等为 2 ，根据串并电路的特点有： 2 2 x ，解得： x ，1根据电阻定律得：R = ρL，且S = 1 πd 2R Rπd 2 ，解得：电阻率为ρ= 2 3. x S 44LR 12. 测电阻有很多种方法：(1) 用伏安法测金属丝电阻存在系统误差．为了减小系统误差，有人设计了如图所示的实验方案．其中R x 是待测电阻，R 是电阻箱，R1、R2 是已知阻值的定值电阻．合上开关S，灵敏电流计的指针偏转．将R 调至阻值为R0 时，灵敏电流计的示数为零。

(精编资料推荐)电桥法测电阻

（精编资料推荐）电桥法测电阻
电桥法是一种常用的测量电阻值的方法。

所谓电桥，指的是由四个电阻组成的电路，其中一个电阻可调变，用来平衡电路，使其达到平衡态。

在平衡时，可根据调节的电阻值和已知电阻值来测量未知电阻的阻值。

电桥法实验中，需要一套电桥仪器和一组已知阻值的电阻器。

具体实验步骤如下：
1. 将电桥仪器接通电源，并接入待测电阻。

2. 调节电桥上可调电阻，使电路达到平衡态。

3. 记录平衡态时可调电阻的值。

4. 根据已知电阻器的阻值和电桥平衡时可调电阻的值，计算出未知电阻的阻值。

需要注意的是，在实验中要保证电桥电路的稳定性，避免干扰因素的影响。

实际操作中也可以采用电子万用表等仪器来辅助电桥测量工作。

电桥法不仅适用于测量电阻值，还可以用于测量电感、电容等电路元件的参数。

在实际应用中，电桥法是一种十分实用的测量方法，被广泛应用于科学研究和工程实践中。

平衡法和电桥法测量电阻

平衡法和电桥法测量电阻平衡法测量电阻：1.平衡法的原理：通过调整电阻网络中的可变电阻，使得电路中的两个电压或电流达到预定的比例关系，从而实现电阻的测量。

2.平衡法的步骤：a.搭建电阻测量电路，包括被测电阻、电压表、电流表等元件。

b.调整可变电阻，直到电路中的两个电压或电流达到预定比例。

c.根据电压或电流的比例关系，计算出被测电阻的阻值。

电桥法测量电阻：1.电桥法的原理：利用电桥电路的平衡条件，通过调整电桥中的可变电阻，使得电桥两侧的电压差为零，从而实现电阻的测量。

2.电桥法的步骤：a.搭建电桥电路，包括被测电阻、已知电阻、电压表、电流表等元件。

b.调整可变电阻，直到电桥两侧的电压差为零。

c.根据电桥电路的平衡条件，计算出被测电阻的阻值。

3.在使用平衡法测量电阻时，要注意电路中各个元件的连接顺序和极性，确保测量结果的准确性。

4.在使用电桥法测量电阻时，要注意电桥电路的搭建和调整，避免电桥电路中出现短路或断路现象。

5.在测量过程中，要尽量减小电路中的噪声和干扰，保证测量结果的准确性。

6.根据不同的测量需求，选择合适的测量方法和电路参数，以提高测量效率和准确性。

习题及方法：已知一个电阻R1为10Ω，另一个电阻R2为20Ω，使用平衡法测量电阻R1和R2串联后的总电阻Rtotal。

1.搭建电阻串联电路，将电阻R1和R2依次连接。

2.将电压表连接在电路中，测量电路的总电压Vtotal。

3.将电流表连接在电路中，测量电路的总电流Itotal。

4.根据欧姆定律，计算出电阻R1和R2串联后的总电阻Rtotal = Vtotal/ Itotal。

已知一个电阻R为10Ω，使用电桥法测量电阻R。

1.搭建电桥电路，将电阻R作为被测电阻，选择一个已知电阻R1为20Ω。

2.将电压表连接在电桥的两侧，调整可变电阻R2，直到电桥两侧的电压差为零。

3.记录此时可变电阻R2的阻值。

4.根据电桥电路的平衡条件，计算出电阻R的阻值 = R1 * R2 / (R1 +R2)。

平衡电桥测电阻

平衡电桥测电阻电桥法测量是重要测试技术之一，不但用于电工测试技术，而且在非电量测量中也广泛采用，如电阻、电流、电感、电容、频率、压力、温度等。

由于它的灵敏度、精确度相对较高，又有结构简单、使用方便等特点，在现代自动化控制，仪器仪表中许多都利用电桥这些特点进行设计、调试、控制。

测电阻有多种方法，如伏安法，欧姆表法等，它们多数都不同程度地受到电表精度和接入误差的影响。

使用电桥法测电阻是一种比较法，上述影响比较小，只要标准电阻很精确，检流计足够灵敏，那么被测电阻的结果就有较高的准确度。

但电桥法测电阻也受到一定限制。

如对高电阻（>106Ω）测量就不适用，必须选择其它测量方法。

如冲击电流计法、兆欧表法、伏安法等。

本实验主要介绍用平衡电桥（惠斯通电桥）法测量中值电阻（1Ω ~106Ω）。

[学习重点]1．掌握用惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。

2．学习用交换法减小和削除系统误差。

3．初步研究电桥的灵敏度。

[实验原理]1．惠斯通电桥的线路原理惠斯通电桥的基本线路如图2-1所示。

它是由四个电阻R 1、R 2、R S 、R x 联成一个四边形ABCD ，在对角线AB 上接上电源E ，在对角线CD 上接上检流计G 组成。

接入检流计（平衡指示）的对角线称“桥”，检流计的作用就是将“桥”两端的电位U C 和U D 直接进行比较。

而四边形的每一条边称为电桥的一个“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。

若适当调节电阻值，例如改变R S 的大小，可以使C 、D 两点的电位相等，即U C = U D ，此时流过检流计G 的电流I g = 0 ，这称为电桥平衡。

即有U C = U DI Rs = I R x = I 1 I R2 = I R 1 = I 2由欧姆定律知道U AC = I 1R x = U AD = I 2R 1 U CB = I 1R S = U DB = I 2R 2由以上两式可得S x R R R R 21= （2-1）上式即为电桥的平衡条件。

电桥测电阻的原理

5 电桥法测电阻的原理电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。

由于它测试灵敏，测量准确，使用方便，所以得到广泛应用。

电桥有直流和交流之分，直流电桥主要用于测量电阻。

直流单电桥常称惠斯登电桥，用于1～106Ω范围中值电阻测量；直流双电桥常称开尔文电桥，用于10-3～1Ω范围低值电阻测量。

交流电桥除测电阻外，还可以测量电容、电感等电学量。

通过传感器，还可以测定量一些非电学量，如温度、压力等，在非电量电测方法中有广泛应用。

电桥测量原理：直流单电桥测量电阻的原理如图所示。

图中由精密电阻箱表示的标准电阻R a 、R b 、R 及待测电阻R x 构成四边形，每一边称电桥的一个臂。

对角点A 、C 与B 、D 分别接电源E支路和检流计G 支路，接有检流计的对角线BD 称之为“桥”。

当接通电源开关S 和检流计开关G 时，检流计有电流通过，但当调节四个桥臂到适当值时，检流计无电流通过，此时称“电桥平衡”。

于是B 、D 两点电势相等，即流过R a 和R 的电流相同，流过R b 和R x 的电流相同。

从而有以下关系式：I R I x 21=两式相除得，R R R R b x a= 即 R R R R b a x =“热电阻温度传感器特性实验”中用电桥法测铜电阻（Cu50）的电路图也这样，但检流计G 由数字万用表的直流电压表（200mV ）档代替，铜电阻R x 在加温过程中电阻值随温度而变化，所以要不断调节电阻箱R ，使直流电压表（200mV ）示值为0或接近0时立即记录电阻箱R 的值，由R a 、R b 、R 计算R x 的值。

实验中R a 、R b 由二个等值电阻元件，或电位器（变阻器）组成，电位器阻值大小用数字万用表测量。

b a R I R I 21=。