电桥实验
电桥实验报告实验小结
一、实验目的1. 熟悉电桥电路的结构和原理。
2. 掌握电桥平衡条件的判断方法。
3. 学会使用电桥测量电阻值。
4. 培养实验操作能力和数据分析能力。
二、实验原理电桥是一种测量电阻的仪器,它利用电桥平衡条件,即四个电阻两两串联、两两并联组成的电桥电路,通过调节其中一个电阻,使电桥达到平衡状态,从而测量出未知电阻的阻值。
电桥平衡条件:R1/R2 = R3/R4其中,R1、R2、R3、R4 分别为电桥电路中的四个电阻。
三、实验仪器与设备1. 桥式电桥2. 待测电阻3. 电源4. 电流表5. 电压表6. 导线7. 电位器8. 电位计9. 万用表四、实验步骤1. 按照电路图连接好电桥电路,确保连接正确无误。
2. 将待测电阻接入电桥电路的R3位置。
3. 调节电位器,使电桥电路达到平衡状态。
4. 记录电桥电路中的四个电阻的阻值。
5. 利用电桥平衡条件计算待测电阻的阻值。
6. 将计算结果与实际阻值进行比较,分析误差。
五、实验数据及处理1. 电桥电路中四个电阻的阻值如下:R1 = 100ΩR2 = 200ΩR3 = 待测电阻R4 = 300Ω2. 电桥平衡时,调节电位器使电压表示数为零。
3. 根据电桥平衡条件,计算待测电阻的阻值:R3 = R1 R4 / R2 = 100Ω 300Ω / 200Ω = 150Ω4. 将计算结果与实际阻值进行比较,分析误差。
六、实验结果与分析1. 通过实验,我们成功地测量出了待测电阻的阻值,验证了电桥电路的平衡条件。
2. 实验过程中,电位器的调节对电桥平衡的判断起到了关键作用。
在实际操作中,要细心观察电压表示数的变化,以便及时调整电位器。
3. 实验结果与实际阻值存在一定误差,可能是由于以下原因:a. 电桥电路中各元件的精度有限;b. 实验过程中,连接线路存在接触不良现象;c. 电压表、电流表的读数误差。
七、实验结论1. 电桥电路可以有效地测量电阻值,具有较高的精度。
2. 在实验过程中,要注意电桥电路的连接,确保电路的正确性。
交流电桥实验报告
大学物理实验报告(交流电桥)一、实验目的:1 .了解交流桥路的特点和调节平衡的方法2 .学会使用交流电桥测量电容3 .学会使用交流电桥测量电感二、实验原理:图4-13-1是交流电桥的原理线路。
它与直流单臂电桥原理相似。
在交流电桥中,四个桥臂一般是由交流电路元件如电阻、电感、电容组成;电桥的电源通常是正弦交流电源;交流平衡指示仪的种类很多,适用于不同频率范围。
频率为200Hz 以下时可采用谐振式检流计;音电子指零仪器;也有用电子示波器或交流毫伏表作为平衡指示器的。
本实验采用高灵敏度的电子放大式指零仪,具有足够的灵敏度。
指示器指零时,电桥达到平衡。
一、交流电桥的平衡条件我们在正弦稳态的条件下讨论交流电桥的基本原理。
在交流电桥中电桥的一个对角线cd 上接入交流指零仪,另一对角线ab 上接入交流电源。
Z Z ==•ZxZ 34当其他桥臂的参数已知时,就可决定被测阻抗Z x 的值。
二、交流电桥平衡的分析x下面我们对电桥的平衡条件作进一步的分析。
在正弦交流情况下,桥臂阻抗可以写成复数的形式Z =R +jX =Ze2若将电桥的平衡条件用复数的指数形式表示,则可得Ze j q-Ze j 93=Ze j 92♦Ze j 匕当调节电桥参数,这时有 使交流指零仪中无电流通过时(即I 0=0),cd 两点的电位相等,电桥达到平衡, 即: U =U acad IZ =IZ U 二U cb (两式相除有: 44 IZ 4^~4IZ33 dbI 2Z2=I 3Z3 当电桥平衡时所以 I =0, 0 由此可得: ZZ =ZZ 1324I =I, 12I =I 34 (4-13-1) 上式就是交流电桥的平衡条件,它说明:当交流电桥达到平衡时,相对桥臂的阻抗的乘积相等。
由图4-13-1可知,若第一桥臂由被测阻抗Z 构成,则:x 频范围内可采用耳机作为平衡指示器; 频或更高的频率时也可采用 四个桥臂由阻抗元件组成,在 图4-13-1交流电桥原理Z •Ze j (*+中3)=Z •Ze j (中2+中4)根据复数相等的条件,等式两端的幅模和幅角必须分别相等,故有「ZZ =ZZ上面就是平衡条件的另一种表现形式,可见交流电桥的平衡必须满足两个条件:一是相对桥臂上阻抗幅模的乘积相等;二是相对桥臂上阻抗幅角之和相等。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验是一种用于测量电阻的实验方法,由英国物理学家惠斯通于1843年发明。
它的主要原理是利用电桥的平衡条件来测量未知电阻值。
本文将详细介绍惠斯通电桥实验的原理和应用。
一、惠斯通电桥实验原理惠斯通电桥实验由四个电阻组成的电路组成,如图1所示。
其中,R1、R2为已知电阻,R3为待测电阻,R4为可变电阻,E为电源。
当电桥平衡时,有如下公式:R1/R2 = R3/R4其中,R1、R2、R4为已知电阻,R3为待测电阻。
通过改变R4的值,使电桥平衡,再根据公式计算R3的值,就可以测量出待测电阻的电阻值。
图1 惠斯通电桥实验电路二、惠斯通电桥实验的应用1.测量电阻值惠斯通电桥实验是用于测量电阻值的常用方法。
通过改变可变电阻R4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电阻R3的电阻值。
这种方法比直接测量电阻值更为精确,特别适用于较小电阻值的测量。
2.测量电容值惠斯通电桥实验也可以用于测量电容值。
这时,电桥电路中的电阻要换成电容,如图2所示。
通过改变可变电容C4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电容C3的电容值。
这种方法比直接测量电容值更为精确。
图2 惠斯通电桥实验测量电容电路3.测量电感值惠斯通电桥实验还可以用于测量电感值。
这时,电桥电路中的电阻要换成电感,如图3所示。
通过改变可变电感L4的值,使电桥平衡,可以测量出待测电感L3的电感值。
这种方法比直接测量电感值更为精确。
图3 惠斯通电桥实验测量电感电路三、惠斯通电桥实验的优缺点1.优点惠斯通电桥实验具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
特别是对于较小电阻值、电容值、电感值的测量,比直接测量更为精确。
2.缺点惠斯通电桥实验的缺点是需要使用相对较高精度的电阻、电容、电感等元件。
另外,实验过程中需要进行多次调节,比较费时。
四、结语惠斯通电桥实验是一种常用的电阻、电容、电感测量方法,具有测量精度高、测量范围宽、操作简单等优点。
通过本文的介绍,希望读者能够更好地了解惠斯通电桥实验的原理和应用。
电桥实验报告
电桥实验报告电桥实验报告一、实验目的:1.掌握电桥的基本原理和使用方法;2.通过电桥实验验证电阻定律。
二、实验仪器:电桥、待测电阻、已知电阻、电源、导线等。
三、实验原理:电桥是一种基于电阻平衡原理的测量仪器,通常由两个串联的电阻和两个并联的电阻组成。
在电桥实验中,通过调节电桥中的电阻,使电桥两端电压为零,达到电阻平衡。
应用电桥实验可以测量未知电阻的值。
四、实验步骤:1.将电桥的电源接通,并调节电源电压,保证电压适中;2.将待测电阻与一个已知电阻R串联,与另一个已知电阻S并联,连接到电桥的两边;3.调节电阻R和S的大小,使电桥两端电压为零;4.记录调节到平衡状态时,电桥上R和S的阻值。
五、实验结果:根据实验数据计算得到的未知电阻值与理论值进行比较,验证电阻定律的正确性。
六、实验分析:在实验中,如果测到的未知电阻值与理论值偏差较大,可能是测量仪器的误差引起的。
另外,实验过程中要注意调节角度的准确性,保证电桥实验的准确性。
七、实验总结:通过本次电桥实验,我掌握了电桥的基本原理和使用方法,并成功验证了电阻定律的正确性。
在实验过程中,我遇到了一些问题,但通过认真调节和记录,最终取得了令人满意的实验结果。
此次实验加深了我对电桥的理解,提高了我在实验操作及数据处理方面的能力。
八、实验心得:电桥实验是电学实验中非常经典且重要的一种实验,通过实验我不仅增加了一些操作经验,还进一步加深了对电桥的理解。
在实验过程中,我能够认真、细致地进行实验操作,并对实验结果进行分析和总结。
通过实验,我发现实践是检验理论的有效手段,只有通过实践才能更好地理解和掌握所学的知识。
因此,以后我会继续积极参与实验,不断提高实验能力和科学素养。
实验报告电桥测电阻实验报告
实验报告电桥测电阻实验报告实验报告:电桥测电阻实验报告摘要:本实验旨在通过使用电桥来测量未知电阻的值。
通过调节电桥的参数以及观察电桥的平衡状态,我们可以准确地测量出待测电阻的阻值。
实验结果表明,电桥测量电阻的方法是非常有效和可靠的。
引言:电桥是电路中常用的实验仪器之一,用于测量电阻、电容和电感等元件的阻抗。
本实验采用了直流电桥法来测量未知电阻的阻值。
在电桥电路中,根据电桥平衡的原理,调节电桥各参数,使其达到平衡状态,即可准确地测量待测电阻的值。
实验步骤:1. 搭建电桥电路。
将待测电阻与已知电阻相连,组成一条臂。
调节电阻箱,使得电桥的另外两条臂的电阻值与待测电阻的数量级相近。
2. 接通电源并调节电源电压。
确保电流的大小适中,以避免元件损坏。
3. 通过调节电阻箱中的电阻值,使得电桥进入平衡状态。
此时电桥两边的电压相等,电流为零。
4. 记录平衡时各参数的数值。
包括已知电阻值、电阻箱中电阻的值等。
5. 根据电桥平衡条件推导计算未知电阻的阻值。
实验结果与讨论:通过实验,我们记录以下数据:已知电阻值(臂1):R1 = 100Ω电阻箱中电阻值(臂2):R2 = 200Ω待测电阻值(臂3):R3 = ?经过调节电桥参数,我们发现在电桥平衡时,电阻箱中的电阻值为300Ω。
根据电桥平衡条件可得:R1 / R2 = R3 / R4R4 = R2 x (R3 / R1) = 200 x (R3 / 100)将R4代入平衡时的电阻箱电阻值,可得到未知电阻的阻值:300 = 200 x (R3 / 100)解得R3 = 150Ω因此,我们测得的未知电阻的阻值为150Ω。
误差分析:在实际操作中,可能会存在一些误差。
首先,电桥内部的电阻可能会对测量结果产生影响;其次,由于测量仪器的精度限制,测量数值可能存在一定的误差。
在本实验中,我们尽量减小了这些误差的影响,但仍然需要在结果分析中考虑它们的存在。
结论:通过电桥测电阻的实验,我们成功地测量出了待测电阻的阻值为150Ω。
电桥特性实验报告
一、实验目的1. 理解并掌握电桥的基本原理和测量方法。
2. 熟悉不同类型电桥(如惠斯通电桥、双臂电桥、交流电桥)的特性和应用。
3. 学习如何通过调节电桥参数来达到平衡状态,并利用电桥测量电阻、电容和电感等参数。
4. 分析实验数据,评估电桥的测量精度和误差来源。
二、实验原理电桥是一种测量电阻、电容和电感等参数的电路。
它由四个桥臂组成,通过调节桥臂参数使电桥达到平衡状态,从而实现参数的测量。
1. 惠斯通电桥:由四个电阻组成,用于测量未知电阻值。
当电桥平衡时,电桥对角线上的电位相等,通过测量已知电阻和未知电阻的比值,可以计算出未知电阻的值。
2. 双臂电桥:由四个电阻和一个电流源组成,用于测量低电阻值。
通过采用四端接法,可以消除接触电阻的影响,提高测量精度。
3. 交流电桥:由电阻、电容和电感等元件组成,用于测量电容、电感和品质因数等参数。
通过调节电桥参数,使电桥达到平衡状态,可以计算出待测元件的参数。
三、实验仪器与设备1. 惠斯通电桥实验仪2. 双臂电桥实验仪3. 交流电桥实验仪4. 待测电阻、电容和电感5. 检流计6. 交流电源7. 导线8. 计算器四、实验内容与步骤1. 惠斯通电桥实验:(1) 按照电路图连接惠斯通电桥实验仪。
(2) 调节已知电阻和未知电阻的比值,使电桥达到平衡状态。
(3) 记录已知电阻和未知电阻的值,计算未知电阻的测量结果。
2. 双臂电桥实验:(1) 按照电路图连接双臂电桥实验仪。
(2) 调节已知电阻和未知电阻的比值,使电桥达到平衡状态。
(3) 记录已知电阻和未知电阻的值,计算未知电阻的测量结果。
3. 交流电桥实验:(1) 按照电路图连接交流电桥实验仪。
(2) 调节电桥参数,使电桥达到平衡状态。
(3) 记录待测元件的参数,计算电容、电感和品质因数的测量结果。
五、实验数据与处理1. 记录实验数据,包括已知电阻、未知电阻、电容、电感等参数的测量值。
2. 分析实验数据,计算测量结果的平均值和标准偏差。
电桥的使用实验报告
电桥的使用实验报告电桥的使用实验报告引言:电桥是一种重要的电学实验仪器,它可用于测量电阻、电容和电感等电学元件的参数。
本次实验旨在探究电桥的使用方法及原理,并通过实验验证其准确性和可靠性。
一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 理解电桥的基本原理和工作方式;2. 学习使用电桥测量电阻的方法;3. 验证电桥在测量电阻时的准确性。
二、实验原理电桥是由一根称为“电桥臂”的电阻丝和一根称为“电桥臂”的电阻丝组成的。
当电桥平衡时,电桥两侧的电压相等,电流通过电桥的两个臂也相等。
根据欧姆定律,我们可以得出以下关系式:R1/R2 = R3/R4其中,R1和R2是电桥两侧的电阻,R3和R4是电桥两个臂的电阻。
三、实验步骤1. 准备实验所需材料:电桥、待测电阻、导线等;2. 将待测电阻连接到电桥的两个臂上;3. 通过调节电桥的调节钮,使电桥平衡,即两侧电压相等,电流相等;4. 记录电桥平衡时的电阻数值;5. 重复以上步骤,测量不同电阻的数值,并记录数据。
四、实验结果与分析通过实验测量,我们得到了一系列电阻的数值。
根据电桥的原理,我们可以计算出待测电阻的准确数值。
通过与标准电阻进行比较,我们可以评估电桥的准确性和可靠性。
五、实验结论本次实验通过使用电桥测量电阻的方法,验证了电桥的准确性和可靠性。
实验结果与标准电阻的数值相近,表明电桥具有较高的测量精度。
电桥作为一种重要的电学实验仪器,可广泛应用于科学研究和工程实践中。
六、实验总结通过本次实验,我深入了解了电桥的使用方法和原理。
电桥作为一种精密的测量仪器,具有较高的准确性和可靠性,在电学实验和工程测量中发挥着重要的作用。
在今后的学习和研究中,我将进一步探索电桥的应用,并不断提高自己的实验技能。
结语:电桥作为一种重要的电学实验仪器,通过本次实验,我对其使用方法和原理有了更深入的了解。
电桥的准确性和可靠性得到了验证,为今后的学习和研究提供了基础。
希望通过不断学习和实践,能够更好地运用电桥进行电学参数的测量和研究。
单臂电桥测电阻实验步骤
单臂电桥测电阻实验步骤1. 实验准备好吧,咱们今天要聊聊单臂电桥测电阻的实验步骤。
别看这名字听起来高大上,其实它的操作简单得就像喝水。
首先,咱们得准备好一切装备,就像战士出征前要检查武器一样。
你需要一个单臂电桥,这东西看上去有点像个小木架子,中间有一个很重要的指针;然后要有电源、一个标准电阻、待测电阻,还有一些连接线,当然,万用表也不能少。
这些东西就像是你的“神兵利器”,缺一不可。
在开始之前,务必要检查一下电桥的连接,确保没有松动。
咱们可不想在实验过程中让它“罢工”,那就太尴尬了。
就像上班时忘了打卡一样,万一出错,后果不堪设想!如果一切准备妥当,就可以进入下一步了,大家准备好了吗?开干!2. 连接电路2.1 接线首先,把电源连接到单臂电桥的输入端。
哎,记住了,正负极可别搞混了,不然就像是把火柴和水混在了一起,搞不好会出事儿。
接着,把标准电阻和待测电阻分别接到电桥的两个端口上。
简单来说,就是把你手里的东西按部就班地放到位,别着急,慢慢来。
2.2 调整指针这时候,指针就像个调皮的小孩,得让它保持在零点上。
你可能会发现,指针在摇摆,嘿,这就要你来调了。
咱们需要慢慢调整电阻,直到指针稳稳当当地指向零。
这个过程有点像钓鱼,耐心是关键。
等到指针不再晃动,恭喜你,成功了!不过,别急,接下来还有更有趣的事情等着你。
3. 读数与计算3.1 记录数据现在,咱们要开始读数了。
指针稳定后,你就可以在刻度盘上看到一个数字。
这个数字就代表了你待测电阻的电阻值。
记下来,像对待你的口袋钱一样,别丢了!这个步骤就像考试时抄答案,得确保你记录的没错。
3.2 计算结果好啦,最后一步来了。
把你记录的电阻值和标准电阻值做一个比较。
这个过程有点像在餐馆里点菜,看着自己喜欢的东西和钱包的关系。
你可以通过简单的公式,算出待测电阻与标准电阻的比例,得出准确的电阻值。
其实,整个实验就像做一道菜,材料准备好了,步骤按部就班地来,最后的结果才会让人满意。
电桥实验
D
当K≠1且R1≠ R2 时的 情况 ,UAB同上
单臂非平衡电桥测电阻
用非平衡电桥,确定铜电阻电阻温度 系数α=ΔR/(R0ΔT),其中R0 为0 ℃ 时的电阻值, ΔR/ΔT是铜电阻随温度 的变化率(斜率) 。 测量温度要求:从30℃测到
65℃,每次测量温度变化5℃.
单臂非平衡电桥测电阻
A R1 C
LOGO
Rx=Rx0+ΔR
V
R2 B U0 R3
D
实验目的
• 了解直流非平衡电桥的工作原理 • 研究非平衡电桥的电压输出特性 • 用非平衡电桥测量铜电阻的温度特性
LOGO
测量铜电阻的电阻温度系数
LOGO
• 在原电路中用铜电阻代替Rx,将其置于加热装置中,在室温下调电桥 平衡。然后加热铜电阻,每隔50C记录相应的UAB值,共测8个数据。 用作图法和最小二乘法处理数据,进而求出铜的电阻温度系数。
R1
A Rx=Rx0+ΔR
C
V
R2 B R3
D
卧式非平衡电桥:K=1 且R1≠ R2 ,UAB同上
U0
§2.1 单臂非平衡电桥的原理
立式非平衡电桥: K≠1且R1=R2
U AB Rx 0 (1 K ) R R
C A R1 Rx=Rx0+ΔR
Rx 0
K U0 1 K
V
R2 B U0 R3
单臂非平衡电桥的原理
A R1 C Rx=Rx0+ΔR
当电桥平衡时 : R1:R2=Rx:R3 若把Rx的阻值由原 来的Rx0变化为Rx0 + ΔR,则有非平衡电 压输出。
V
R2 B U0 R3
D
单臂非平衡电桥的原理
直流单臂电桥实验报告
直流单臂电桥实验报告一、实验原理:1.直流单臂电桥适用范围:直流单臂电桥主要是用来测量中等阻值(10~105Ω)电阻的。
2.测量公式:(1)测电阻本实验电路是由四个电阻R a、R b、R0、R x联成一个四边形回路,适当地调节R0值使C、D 两点电势相同,电流计中无电流流过,即电桥达到平衡。
在电桥平衡时有R a I a=R b I bR x I x=R0I0I a=I x,I b=I0则上式整理可得R x=R aR bR0为了计算方便,通常把R a/R b的比值选成10n (n=0,±1,±2,…)。
令C=R a/R b,则R x=CR0可见电桥平衡时,由已知的R a、R b及R0值便可算出R x。
(2)计算电桥灵敏度由电桥灵敏度概念,将其定义为S=ΔIΔR0∕R0或S=ΔIΔR x∕R x式中ΔI为电桥偏离平衡引起的电流计示数改变量,ΔR0或ΔR x表示电桥平衡后电阻的微小改变量。
电桥灵敏度也可以由基尔霍夫定律给出:S=EK[(R a+R b+R0+R x)+(2+R bR0+R xR a)R g]式中K和R g为电流计的常量。
(3)待测电阻的相对误差由(2)中公式可直接得到:ΔR x R x =ΔIs(4)换臂法计算公式R x=√R0′R0′′≈12(R0′+R0′′)3.实验电路图:4.比例臂倍率如何适当选取:通过比较臂R0调节的有效位数多少来判断,R0调节的有效位数越多,C的选取越恰当。
比如:给定一个四旋钮电阻箱(调节范围为1~9999Ω),如果待测电阻阻值大约为230Ω,代入为了使R0调节电桥由非平衡态达到平衡态的位数最多,即四个旋钮都用上,需选取倍率为0.1。
再例如若待测电阻R x≈1200Ω,电阻箱为四旋钮电阻箱(调节范围为1~9999Ω),仅当选取倍率C为1时四个旋钮才都可以用上,故倍率选取为1。
给出一般结论则为:应选倍率为电阻箱最大有效位数与待测电阻所占位数之差的倒数。
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。
单臂电桥性能 实验报告
单臂电桥性能实验报告单臂电桥性能实验报告摘要:本实验旨在研究和分析单臂电桥的性能特点。
通过实验测量,我们探究了单臂电桥在不同条件下的工作特性,并对其性能进行了评估。
实验结果表明,单臂电桥具有较高的灵敏度和稳定性,适用于测量小阻值和温度变化的应用。
1. 引言单臂电桥是一种常见的电路配置,广泛应用于测量和检测领域。
它由一个电阻和一个电位器组成,通过调节电位器的值,可以改变电桥的平衡状态,从而实现对电阻值的测量。
本实验旨在探究单臂电桥的性能特点,为实际应用提供参考。
2. 实验装置和方法本实验采用了一台电桥实验仪和一组标准电阻进行测量。
首先,将电桥实验仪连接到电源,并将标准电阻连接到电桥的电阻和电位器端口。
然后,通过调节电位器的值,使电桥达到平衡状态,并记录下电位器的位置和电桥的输出电压。
重复测量多组数据,以获得准确的结果。
3. 实验结果与分析通过实验测量,我们得到了一组关于电位器位置和输出电压的数据。
根据这些数据,我们可以绘制出电位器位置与输出电压之间的关系曲线。
实验结果显示,当电位器位置接近某个特定值时,电桥的输出电压达到最小值,即平衡状态。
这个特定值对应着标准电阻的阻值。
进一步分析发现,单臂电桥具有较高的灵敏度和稳定性。
当标准电阻的阻值发生微小变化时,电桥的输出电压会有相应的变化,因此可以用来测量小阻值。
此外,单臂电桥在不同温度下的工作也表现出较好的稳定性,适用于测量温度变化的应用。
4. 实验误差和改进在实验过程中,我们注意到一些误差可能会影响测量结果的准确性。
首先,由于电桥实验仪和标准电阻本身存在一定的误差,所以测量结果可能会有一定的偏差。
其次,由于环境温度的变化,电桥的输出电压也会发生一定的漂移。
为了减小误差并提高测量的准确性,可以采取以下改进措施。
首先,选择更高精度的电桥实验仪和标准电阻,以减小仪器本身的误差。
其次,控制实验环境的温度变化,可以使用恒温器或者在实验室中保持稳定的温度。
此外,进行多次重复测量,并取平均值,可以进一步提高测量的准确性。
电桥实验报告
电桥实验报告导言:电桥实验是一种常用的电路实验方法,通过改变电路中的电阻和电势差,来测量电路中的电流。
本报告旨在介绍电桥实验的原理和步骤,并探讨其在科学研究和工程应用中的重要性。
一、电桥实验的原理电桥实验基于麦克斯韦方程组和欧姆定律的基础上,利用电阻和电流之间的关系来测量未知电阻的电流。
电桥是由两个并联的电路组成的,其中包含一个已知电阻的支路和一个未知电阻的支路。
通过调整电桥中的电阻,使得两个并联电路的电位差相等,从而达到电流平衡。
当达到电流平衡时,可以利用电桥中的电阻信息来计算未知电阻的数值。
二、电桥实验的步骤1. 连接电路:将电桥实验所需的电源、电阻和电流表等器材连接好。
2. 调节电位差:通过调节电桥中的电阻来使得电流平衡,即电桥中各支路的电位差相等。
3. 测量电流:利用电流表来测量电桥中的电流数值。
4. 计算未知电阻:根据电流的测量值和已知电阻的数值,进行数学运算得出未知电阻的数值。
三、电桥实验的重要性1. 科学研究中的应用:电桥实验在物理学、电子学、材料学等学科中有重要的应用。
比如,在物理学中,通过电桥实验可以测量电阻的数值,从而在研究电流、电势差和电阻等物理现象的过程中提供了准确的数据支持。
在材料学中,通过电桥实验可以测试不同材料的电阻性质,从而研究材料的导电性质和特性。
2. 工程应用中的重要性:电桥实验在工程领域中具有重要的应用价值。
比如,在电力系统中,可以利用电桥实验来测量电阻和电路中的电流大小,从而评估电路的稳定性和安全性。
在电子工程中,电桥实验可以用来校准仪器、测试电路的健康状况等。
结论:电桥实验是一种有效的测量电流和电阻的方法,通过改变电路中的电阻和电势差,来达到电流平衡的状态,并通过测量电流的数值来计算未知电阻。
电桥实验在科学研究和工程应用中都具有重要的作用,为我们深入了解电流、电势差和电阻等物理现象提供了可靠的数据支持。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告惠斯通电桥实验报告引言:电学是一门研究电荷和电流行为的科学,而在电学中,电桥是一种常用的实验装置。
惠斯通电桥是由英国物理学家惠斯通发明的,它可以用来测量电阻的值。
本次实验旨在通过惠斯通电桥来测量未知电阻的数值,并探究电桥的原理和应用。
一、实验目的本次实验的主要目的是:1. 熟悉惠斯通电桥的结构和工作原理;2. 学会使用惠斯通电桥测量未知电阻的方法;3. 探究电桥在电阻测量中的应用。
二、实验装置和材料本次实验所用的装置和材料包括:1. 惠斯通电桥实验装置:包括电桥主体、电源、电阻箱等;2. 未知电阻样品;3. 电压表和安培表;4. 连接线等。
三、实验步骤1. 将惠斯通电桥实验装置搭建好,并连接电源;2. 调节电桥的平衡,使电桥两侧电压差为零;3. 将未知电阻样品接入电桥中,观察电桥平衡状态;4. 通过调节电阻箱,使电桥再次平衡,记录下此时电阻箱的阻值;5. 重复步骤3和4,使用不同的未知电阻样品进行测量。
四、实验结果和分析根据实验步骤中记录的数据,我们可以得到一组电阻测量结果。
通过计算这些结果,我们可以得到未知电阻样品的数值。
在进行实验时,我们发现当电桥平衡时,电桥两侧的电压差为零。
这是因为在平衡状态下,电桥两个支路中的电流相等,电桥的两个支路中的电阻比例也相等。
通过调节电阻箱的阻值,我们可以使电桥再次平衡,从而测量出未知电阻的数值。
在实验过程中,我们还发现电桥的平衡状态受到环境因素的影响。
例如,温度的变化、连接线的接触不良等都会导致电桥的平衡状态发生偏移。
因此,在实验中要注意这些因素,并进行相应的修正。
五、实验总结通过本次实验,我们对惠斯通电桥的结构和工作原理有了更深入的了解,并学会了使用电桥测量未知电阻的方法。
我们还发现电桥在电阻测量中具有重要的应用价值,可以帮助我们准确地测量电阻的数值。
然而,本次实验也存在一些问题和不足之处。
例如,实验过程中环境因素的干扰会影响测量结果的准确性,需要进一步改进实验条件。
电桥测温电路实验报告
电桥测温电路实验报告实验目的掌握电桥测温电路的基本原理和使用方法,了解温度传感器的工作原理,熟悉实验仪器的使用和操作流程。
实验原理电桥测温电路是利用电桥的平衡条件来测量温度的一种方法。
电桥是由四个电阻组成的电路,根据基尔霍夫定律和欧姆定律,当电桥平衡时,即电桥两边电压相等,可以通过测量电桥两边的电压差来得到待测温度。
在该实验中,我们使用的温度传感器是热敏电阻。
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,通过将热敏电阻作为电桥的一部分,可以利用电桥的平衡条件得到温度的变化。
实验材料和仪器- 温度传感器:热敏电阻- 可变电阻箱- 直流电压源- 数字电压表- 电桥实验仪实验步骤1. 连接电桥实验仪,根据实验仪的使用说明书正确接线。
2. 设置直流电压源的电压值,并接通电源。
3. 调节可变电阻箱的阻值,使电桥达到平衡状态。
注意调节的规律和顺序。
4. 使用数字电压表测量电桥两边的电压差,并记录下来。
5. 改变直流电压源的电压值,重复步骤3至4。
6. 根据记录的电压差和直流电压源的电压值,计算得到温度的变化。
实验结果我们使用不同的直流电压源电压值和可变电阻箱阻值进行实验测量,得到如下结果:电压源电压(V)可变电阻箱阻值(Ω)电压差(mV)温度变化()-1 1000 0.5 101 2000 1.0 202 1000 1.0 202 2000 2.0 40从实验结果可以看出,电桥的平衡状态与电压源的电压值和可变电阻箱阻值有关。
通过记录电压差和参考值的对比,可以得到温度变化的关系。
实验讨论在实验过程中,我们注意到电桥的平衡状态可以通过调节可变电阻箱的阻值来实现,同时还需要根据实验仪表的示意图,正确连接电路。
此外,由于热敏电阻的电阻变化较小,所以需要使用精确的电压表进行测量。
需要特别注意的是,实验电路的接线一定要牢固可靠,避免引起测量误差。
同时,切勿给电桥施加过大的电压,以免损坏电桥和其他相关元器件。
实验总结通过本次实验,我们掌握了电桥测温电路的基本原理和使用方法。
惠斯登电桥实验报告
实验报告一、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 二、实验原理: 1、惠斯登电桥的原理惠斯登电桥由四个电阻432,,R R R 和X R 联成一个封闭四边形,在四边形的对角A 和B 上接入直流电源,对角C 和D 之间接入检流计而组成,如图所示。
图中四边形的每一条边称为电桥的一个臂,而CD 这条对角线就是所谓“桥”。
“桥”的作用是将C 、D 两点的电位直接进行比较,当C 、D 两点电位相等时,检流计G 中没有电流通过,即0=G I ,电桥便达到了平衡。
这时的电桥称为平衡电桥,检流计称为平衡指示器。
电桥达到平衡时,因为C 、D 两点电位相等,故 AD AC U U = DB CB U U =根据欧姆定律有: 441R I R I X =, 3322R I R I =, 因为 21I I = , 43I I =所以有423x R R R R = 即 432R R R Rx =(12-1) 图中,与检流计串联的电阻G R 为检流计的保护电阻。
2、电桥的灵敏度定义为: XXR R n S ∆= 单位是“格” (12-2)式中X R ∆是在电桥平衡时X R 的微小改变量,n 是由于X R 有一微小改变量后,电桥失去平衡引起检流计偏转的格数。
实际上,待测电阻X R 一般不能改变,所以只能改变比较臂的阻值, 以44R R ∆代替XX R R ∆, 于是(12-2)为: 44R R nS ∆= (12-3)电桥灵敏度S 愈大,表明电桥的灵敏度愈高,判断所得的平衡点愈精确,由电桥灵敏度带来的误差愈小。
理论与实验都已证明,电桥的灵敏度与下面几个因素有关:(1)与检流计的电流灵敏度S 成正比,S 的值大电桥的灵敏度就高。
但如果S 值太大,则电桥不易稳定,平衡调节就比较困难,因此应选用适当灵敏度的检流计。
(2)与检流计的内阻g R 以及串联的电阻G R 有关,g R 及G R 越小,电桥的灵敏度越高,反之则低。
电桥实验实验报告
电桥实验实验报告电桥实验是一种常用的测量电阻的方法,是由德国物理学家韦斯顿于1827年提出的。
它是利用电流在闭合电路中的传递特性,通过观察电路中的电压和电流来测量未知电阻的一种实验方法。
电桥实验主要包括平衡电桥和非平衡电桥两种形式。
平衡电桥一般用来测量精密电阻,而非平衡电桥则常用来测量相对较大的电阻。
在这次实验中,我们使用了滑线电桥进行电阻测量。
实验装置主要包括电源、滑线电阻器、待测电阻、标准电阻以及电压表等。
其中,电源提供待测电阻和标准电阻之间的电流,滑线电阻器可通过调节滑线的位置来改变电路的电流分配情况,电压表用来测量电路上的电压。
实验前,我们首先需要计算出待测电阻的预估值,然后选择与之相近的标准电阻。
在实验中,我们选择了一个100欧姆的标准电阻,并将之与待测电阻串联组成电桥电路。
接下来,我们使用滑线电阻器来调整电桥电路的平衡状态。
通过调节滑线的位置,我们可以使得电桥电路中的电流分配达到一个平衡,此时电桥电路上的电压为零。
在调节滑线位置的过程中,我们不断通过电压表来监测电路中的电压变化,并将滑线停在使得电压最小的位置。
当电桥电路平衡时,根据基尔霍夫电压定律,电桥电路两个分压电阻上的电压之比等于两个电阻之比。
因此,我们可以利用已知的标准电阻和电压表测得的电压来计算出待测电阻的实际值。
实验结果显示,通过滑线电阻器的调节,我们成功地使电桥电路达到了平衡状态。
最后,我们使用了计算得到的电阻值来与待测电阻的理论值进行比较,结果相差不大,验证了实验的准确性。
总结起来,电桥实验是一种常用的测量电阻的方法。
通过调节滑线电阻器的位置来使电桥电路达到平衡状态,并通过测量电桥上的电压来计算待测电阻的实际值。
这种实验方法简单易行,准确度较高,因此在电阻测量中被广泛应用。
惠斯登电桥物理实验报告
惠斯登电桥物理实验报告一、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。
二、实验原理:将待测电阻和标准电阻相比较,以确定待测电阻是标准电阻的多少倍。
321R R R R x根据式子即可求出x R三、实验仪器:1、箱式惠斯通电桥;2、待测电阻。
四、实验内容和步骤:1、按下电压表“接入键”,200mv 键,接入Rx ,初步设定3R =1000欧, 根据Rx/3R 的比设定R1,R2。
2、按下B ,G 按钮,逐步逼近法调节3R ,使v 接近于03、根据比值求出Rx 。
五、实验数据与处理六、误差分析:1、检流计灵敏度可导致偶然误差增大。
2、导线电阻可使测量值偏大或偏小,跟电路中电阻分布有关,属系统误差。
3、待测电阻两端接触电阻均可造成测量结果偏大。
七、思考题:1、231.R R R R X2、有两种方法:一种是固定3R 值,改变比值电阻R1和R2的比例,使电桥平衡。
另一种是固定R1和R2为某一比值,调节R3,使电桥平衡。
常用第二种方法来调节电桥平衡。
3、实验前将Rp 调至最大值是为了保护电路和仪器。
电桥平衡后调小是为了使实验数据更精确。
Rp 较小时长时间通电容易损坏仪器。
4、打开仪器开关,选择毫伏表作为仪器检流计,释放“接入”键,量程置“2mv”档,调节“调零”电位器,将数显表调零。
调零后将量程转入200mv 量程,按下“接入”按键,调节R3各盘电阻,粗平衡后,可以选择20mv或2mv 档,细调R3,使电桥平衡。
八、附上原始数据:。
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静态电阻应变仪操作及应变片组桥实验
1 实验目的
⑴掌握静态电阻应变仪的使用方法;
⑵了解电测应力原理,掌握直流测量电桥的加减特性;
⑶分析应变片组桥与梁受力变形的关系,加深对等强度梁概念的理解。
2 设备仪器
⑴50KN电子万能试验机一台;
⑵静态电阻应变仪一台;
⑶等强度测试梁一套。
3 实验原理
图2-1实验装置图
实验装置如图2-1,梁的厚h=11.65mm 、宽b(X)=X/9 ,在X=200mm和X=300mm 处梁的上下表面沿对称轴方向粘贴了四片电阻应变片D1、D2、D3、D4。
电阻片阻值:120Ω,灵敏度系数:2.12,电阻片长:5mm。
由这四个电阻片在静态电阻应变仪上接成不同的测量桥路进行测量可以熟练掌握应变仪的使用。
实验中,要明确电阻应变片和静态电阻应变仪的测量原理:
⑴电阻应变片测量原理
目前常用的箔式电阻应变片是用0.003~0.01mm高阻抗镍铜箔材经化学腐蚀等工序制成电阻箔栅,然后焊接引出线,涂上绝缘胶粘固到塑料基膜上。
使用时,只须把基膜面用特制胶水
牢固粘贴到构件的测点处。
这样当构件受力变形时电阻应变片亦随之变形,则电阻应变片的电阻值将发生改变。
其特性关系为:
ΔR/R 0∕ΔL/L 0=K
即是说,应变片电阻的改变率与长度的改变率的比为一常数K ,而长度的改变率ΔL/L 0=ε。
常数K 也称电阻应变片的灵敏系数,电阻应变片作为产品出厂时会给出K 、R 0、L 0 。
因此,只要有专门的电子仪器能测出应变片的电阻改变率ΔR/R 0,即可完成应力测量σ=E ε 这种专门的电子仪器已广泛应用,就是静态电阻应变仪。
⑵静态电阻应变仪测量原理
静态电阻应变仪是依据惠斯顿电桥原理进行测量的。
惠斯顿电桥如图2-2所示:
图2—2 惠斯顿电桥
若在节点A 、C 之间给一直流电压V AC ,则B 、D 之间有电压输出V BD ,且V BD =(R 1R 3-R 2R 4)V AC /(R 1+R 2)(R 3+R 4),当R 1R 3=R 2R 4时,称电桥满足平衡条件,此时V BD =0,且由该电桥特性知当 R 1=R 2=R 3=R 4=R 时,电桥为全等臂电桥。
dV BD =
4
AC
V (ΔR 1/R-ΔR 2/R+ΔR 3/R-ΔR 4/R ) 由于电阻应变片有ΔR/R=K ε,上式可写成:
dV BD =K
4
AC
V (ε1-ε2+ε3-ε4) 即是说电桥输出电压与四个桥臂上电阻应变片所产生应变的代数和成正比。
即
4 dV BD /K V AB =(ε1-ε2+ε3-ε4)
令4 dV BD /K V AB =ε 则ε=(ε1-ε2+ε3-ε4)。
这便是静态电阻应变仪测量原理。
同时,也表明了测量电桥的加减特性。
利用电桥的加减特性可以根据不同的测量需求实现单臂、半桥、全桥等测量。
要记住的是静态电阻应变仪
BD
的显示值是微应变(με),ε=106
με。
4 实验步骤:
(一) 单臂测量
⑴把等强度测试梁上四个电阻应变片D1D2、D3、D4分别接入静态电阻应变仪的四路电桥的A B 两点;四路电桥的B 点短接连通,即可用一个电阻应变片进行温度补偿。
把它接入一路电桥的B 、C 两点,形成公共补偿、实现多点测量。
每个电桥的R 3、R 4两个桥臂电阻在应变仪内已接好,四路电桥各自形成一个测量回路。
打开某路电桥,静态电阻应变仪显示窗即显示该路电桥所测的微应变值。
温度补偿用电阻应变片是粘贴在与被测构件相同的材料块上,不受载、置于测试点附近的电阻应变片。
其作用是补偿测试点环境温度变化对测量结果造成的误差,测量桥路如图2-3。
此时,应变仪测量方式选择键应选“半桥测量”。
图2-3 测量桥路
⑵开启电子万能试验机,按等量加载程序对试验梁加载。
当F=0时,将静态电阻应变仪上四路电桥的输出值调为0。
然后,当F 依次每增加500N 时,分别记录各路电桥测出的微应变值,直至加载程序结束。
附:实验数据记录表(表2-1)
A 1
A 2
A 3
A 4
B
C
测量片
(二)半桥测量
⑴在静态电阻应变仪某个测量电桥的A、B、C接点上按图2-4方法接入D1D2;D1D3;D1D4两个电阻应变片所进行的应变测量,称半桥测量。
由电桥特性知:半桥测量可放大或抵消应变输出值。
B
C
D
A
B
C
D
A
B
C
D
图2-4
⑵开启电子万能试验机,按等量加载程序对试验梁加载。
当F=0时,将静态电阻应变仪上所接电桥的输出值调为0。
然后,当F依次每增加500N时,分别记录各电桥测出的微应变值于表
2—2,直至加载程序结束。
附:实验数据记录表(表2-2)
(三)全桥测量
⑴在静态电阻应变仪某个测量电桥的A、B、C、D接点上按图2-5方法接入D1、D2、D3、D4四个电阻应变片所进行的应变测量,称全桥测量。
此时,静态电阻应变仪上测量方式选择键应取“全桥测量”。
全桥测量可进一步放大或抵消应变输出值。
A
B
C
D
图2-5
⑵开启电子万能试验机,按等量加载程序对试验梁加载。
当F=0时,将静态电阻应变仪上所接电桥的输出值调为0。
然后,当F 依次每增加500N 时,分别记录该电桥测出的微应变值,直至加载程序结束。
5 实验结果处理
先求理论计算值:根据弯曲理论可知D1、 D3、测点受拉; D2、D4测点受压,并且为单向应力状态。
其应力大小σ=6FX/bh 2
,又由虎克定律σ=E ε,在E=200Gpa 时,知:ε=6FX/Ebh 2
;此为被测点应变的理论计算值。
再求实验测量值:把各次实验数据记录表中F 每增加500N 时ε的增加值求出,应有5个ε的增加值。
然后计算它们的算术平均值ε;此为被测点应变的实验测量值。
理论计算值与实验测量值进行比较,可以验证和分析本次实验的成果,并写出试验报告。
6 思考题:
⑴单臂、半桥、全桥测量各有何特点?如何在实际测量中加以利用? ⑵被测梁有何特点?试举出工程中的应用实例。