大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)
单臂电桥测电阻实验报告
单臂电桥测电阻实验报告单臂电桥测电阻实验报告引言：电阻是电路中常见的元件，测量电阻的准确性对于电路设计和故障排除至关重要。
单臂电桥是一种常用的测量电阻的方法，本实验旨在通过单臂电桥测量给定电阻的准确值，并探讨实验中可能出现的误差来源。
实验步骤：1. 准备实验装置：将单臂电桥连接至电源，将待测电阻与标准电阻相连接。
2. 调节电桥平衡：通过调节电桥上的可变电阻，使得电桥平衡，即电流经过电桥时无法通过测量电阻的支路。
3. 记录电桥平衡时的电桥电阻和可变电阻的数值。
4. 更换标准电阻：重复步骤2和3，使用不同的标准电阻进行测量。
实验结果：通过实验测量得到的电桥电阻和可变电阻的数值如下：标准电阻1：电桥电阻：R1 = 200 Ω可变电阻：Rv1 = 300 Ω标准电阻2：电桥电阻：R2 = 100 Ω可变电阻：Rv2 = 150 Ω标准电阻3：电桥电阻：R3 = 500 Ω可变电阻：Rv3 = 750 Ω讨论：1. 实验中可能的误差来源：a. 电源电压波动：电源电压的不稳定性可能会导致电桥平衡时的电阻数值发生变化，从而影响测量结果的准确性。
b. 电桥线路阻抗：电桥线路本身的阻抗可能会对电桥平衡产生影响，导致测量结果产生误差。
c. 电桥灵敏度：电桥的灵敏度决定了对电阻变化的响应程度，灵敏度较低时可能无法准确测量较小的电阻值。
2. 实验中的改进方法：a. 使用稳定的电源：选择稳定的电源或使用稳压器来提供稳定的电压，以减小电源电压波动对测量结果的影响。
b. 优化电桥线路：通过合理设计电桥线路，减小线路阻抗，提高电桥平衡的稳定性。
c. 选择合适的电桥：根据待测电阻的范围选择合适的电桥，提高测量的准确性。
结论：本实验通过单臂电桥测量给定电阻的实验，探讨了实验中可能出现的误差来源，并提出了改进方法。
通过合理的实验设计和操作，可以提高电阻测量的准确性和可靠性。
在实际应用中，我们应该根据具体情况选择适当的测量方法和仪器，以确保电路设计和故障排除的准确性。
双臂电桥测电阻
物理实验报告一、实验项目：单、双臂电桥测电阻 二、实验目的：（1）掌握用惠斯登电桥及开尔文电桥精测电阻的原理和使用方法 （2）掌握线路连接和排除简单故障的技能 （3）理解电桥灵敏度的概念并学会测量三、实验仪器：电阻箱（ZX21型，0.1级3只），滑线变阻器，待测电阻（1Ω以下、几十Ω、几kΩ电阻各一只），检流计（AC5/1型），直流稳压电源，单刀开关，双刀换向开关，箱式电桥（QJ45型，0.1级），箱式双臂电桥，导线若干。
三、实验原理1．惠斯登电桥测电阻（1）惠斯登电桥的电路如图1所示，被测电阻R x 和标准电阻R 0及电阻R 1、R 2构成电桥的四个臂。
在CD 端加上直流电压，AB 间串接检流计G ，用来检测其间有无电流（A 、B 两点有无电位差）。
“桥”指AB 这段线路，它的作用是将A 、B 两点电位直接进行比较。
当A 、B 两点电位相等时，检流计中无电流通过，称电桥达到了平衡。
这时，电桥四个臂上电阻的关系为：021210R R RR R R R R x x ⋅==，或 （1） 上式称为电桥平衡条件。
若R 0的阻值和R 1、R 2的阻值（或R 1/ R 2的比值）已知，即可由上式求出R x 。
调节电桥平衡方法有两种：一种是保持R 0不变，调节R 1/ R 2的比值；另一种是保持R 1/ R 2不变，调节电阻R 0，本实验用后一种方法。
（2）．关于电桥灵敏度的概念因检流计的灵敏度是有限的，在电桥调到认为“平衡”时，检流计中不一定绝对没有电流通过，从而给测量带来误差。
为此我们引入电桥灵敏度S 的概念xR nS ∆∆=（2） 定义相对灵敏度S 相为：CA图1 惠斯登电桥原理图xx R R nS ∆∆=相 （3） 在计算由灵敏度带来的不确定度时，通常假定检流计的0.2分度为难以分辨的界限，即取Δn =0.2，则由灵敏度带来的不确定度：S u x 2.0=， 相S R u x x 2.0= （4） 为得到较大的灵敏度，在自组电桥中R 1≈R 2，即R 1/ R 2≈1。
用单臂电桥测电阻实验报告
用单臂电桥测电阻实验报告用单臂电桥测电阻实验报告引言：电阻是电路中常见的元件，测量电阻的准确值对于电路设计和故障排除至关重要。
单臂电桥是一种常用的测量电阻的实验仪器，本实验旨在通过使用单臂电桥测量电阻，掌握其原理和操作方法。
实验目的：1. 理解单臂电桥的工作原理；2. 掌握使用单臂电桥测量电阻的方法；3. 学会分析实验结果并进行误差分析。
实验器材：1. 单臂电桥主机；2. 电阻箱；3. 电源；4. 万用表；5. 连接线。
实验步骤：1. 将单臂电桥主机接通电源，并调整电源电压合适的大小；2. 将电阻箱中的电阻值设定为待测电阻的初始值；3. 将待测电阻与电阻箱通过连接线连接到单臂电桥主机的相应端口上；4. 调节单臂电桥主机上的调节旋钮，使电流表读数最小；5. 通过调节电阻箱中的电阻值，使电流表读数为零；6. 记录此时电阻箱中的电阻值，即为待测电阻的准确值。
实验结果：经过以上步骤，我们成功地测量了待测电阻的准确值。
在实验中，我们记录了电阻箱中的电阻值为XΩ。
误差分析：在实验中，由于仪器的精度限制、电源电压的波动等原因，测量结果可能会存在一定的误差。
为了准确评估实验结果的可靠性，我们需要进行误差分析。
首先，仪器的精度是影响测量结果误差的重要因素。
单臂电桥主机和电阻箱的精度会对测量结果产生一定的影响。
在实验中，我们可以查阅仪器的精度说明书，了解其允许的误差范围，并在实验结果中考虑这个误差范围。
其次，电源电压的波动也可能导致测量结果的误差。
在实验过程中，我们应该尽量保持电源电压的稳定，避免因电压波动而对测量结果产生影响。
最后，测量过程中的人为误差也需要考虑。
例如，连接线的接触不良、读数的不准确等因素都可能对测量结果产生一定的误差。
在实验中，我们应该尽量减小这些人为误差的影响，提高实验的准确性。
结论：通过本次实验，我们成功地使用单臂电桥测量了待测电阻的准确值，并进行了误差分析。
实验过程中我们掌握了单臂电桥的工作原理和操作方法，提高了我们对电阻测量的理解和能力。
直流单臂电桥及双臂电桥测电阻及温度系数
直流单臂电桥及双臂电桥测电阻及温度系数班级：106041A 姓名：庾文敏摘要：本文通过了解和掌握用单双臂电桥测电阻的方法和原理，掌握线路连接和排除简单故障的技能来测量导体的电阻率和电阻的温度系数，并最终学习用线性函数的最小乘法来处理实验数据。
关键字：单双臂电桥，导体电阻率，电阻温度系数。
Abstract ：This article through to understand and grasp the bridge with single armsof resistance method and principle, grasps the wiring and ruled out simple fault skills to measurement of the conductor resistivity and resistance temperature coefficient, and eventually learning to use linear function of the smallest multiplication to deal with experimental data. Key word: single arms bridge, conductor resistivity, resistance temperature coefficient.一，实验所需仪器：四端电阻，滑线式电桥、箱式电桥，电阻箱，滑线变阻器，待测电阻，数字万用表，直流稳压电源，开关二，实验原理 ：电桥平衡时：(IG=0)k 称为比率臂倍率，R0称为比较臂，Rx 称为测量臂。
若R0的阻值和倍率k 已知，即可由上式求出Rx 。
调节电桥平衡方法有两种：（1）保持电阻R0不变，调节倍率k ；102x R R R R =1002x R R R kR R ==（2）保持倍率k 不变，调节电阻R0本实验采用后一种方法，即保持倍率k 不变电桥的灵敏度：电桥相对灵敏度：可以证明，电桥中倍率k=1为最佳实验条件，此时灵敏度最高，相对不确定度最小。
大学物理实验《双臂电桥》实验报告
电磁学实验报告实验题目：直流单臂电桥一、实验原理：（推导出测量公式并简述）直流双臂电桥的适用范围：直流双臂电桥适用于低阻值电阻的测量四端法：如果将分流电阻R x做成图中那样，在电阻体上Y、Y‘两点焊出两个接头再与微安表相连接，在焊接时测量好Y、Y间的阻值正好等于所需的分流电阻R x的阻值。
易看出，A、B、P、P’四点的接触电阻及AY、BY’两段接线电阻都已归给微安表支路而被忽略，这样就保证了分流的精确。
因此低电阻都做成四个接头，称作“四端结构”。
使用时，外侧两个接头J、J’串入工作电路并流过很大电流，故作“电流接头”;中间与Y、Y相连的两个接头P、P‘称作“电压接头”。
Y、Y间的阻值做成精确而稳定的已知阻值。
推导测量公式：低阻均做成四端结构，那么测量低阻也就归结为如何测出低阻体上Y、Y‘间的阻值。
测量电路如图所示，其中R0为标准低阻，R x为待测低阻。
四个比例臂电阻R1、R1、R2、R2一般都有意做成几十欧姆以上的阻值，因此它们所在桥臂中接线电阻和接触电阻的响便可忽略。
两个低阻相邻电压接头间的电阻设为R,常称为“跨桥电阻”。
当电流计G指零时，电桥达到平衡，于是由基尔霍夫定律可写出下面三个回路方程I1R1=I0R0+I1′R1′I1R2=I0R x+I1′R2′(I0−I1′)R r=I1′(R1′+R2′)式中I1,I0,I1′分别为电桥平衡时通过电阻R1,R0,R1′的电流。
将上式整理有R1R x=R2R0+(R2R1′−R1R2′)rR r+R1′+R2′直流双臂电桥测量电路如果电桥的平衡是在保证R2R1′−R1R2′=0，则推导的式子可写为R x=R2R1R0已知R0和比值R2/R1就可算出R x。
并由此可知电桥平衡的条件为R2R1=R2′R1′=R xR0。
画出实验电路图：双臂电桥的灵敏度：双臂电桥的灵敏度S 可仿照惠斯通电桥的灵敏度来定义。
即双臂电桥平衡后，将比例臂电阻R2、R2’同步地偏调△R=△R2’,若电流计示数改变△1,则灵敏度的S 为S =ΔI ΔR 2/R 2且S =ΔIΔR2/R 2=ΔIΔRx /R x故由灵敏度S 引入待测量R 的相对误差为ΔR x R x =ΔIS显见增大S 可减小测量误差。
实验四 用单双臂电桥测电阻
实验四 用单双臂电桥测电阻预习重点1．电桥的平衡条件和灵敏度。
2．电桥测电阻时怎样消除系统误差和实现最佳测量条件。
3．箱式电桥的使用方法。
实验目的1．学习和掌握单双臂电桥测电阻的原理和方法。
2．分析并观察电桥线路可能出现的故障。
3．用箱式电桥测电阻。
实验原理一、单臂电桥1． 电桥的结构和平衡条件电阻是一切电学元件的重要参数之一，因此测电阻就成为一种最基本的电学测量。
测电阻的方法很多，本实验用单臂电桥测电阻，这种方法测量简便而且准确度高。
单臂电桥的原理电路如图2.4.1，电阻R x 、R 、R 1和R 2连成一个四边形，每一边称为电桥的一个桥臂。
以四边形对角顶点A 、B 作为输入端，与电源E 相连；另两顶点C 、D 作为输出端，与检流计相连。
检流计用来比较两输出端的电位，检验有无电流输出。
支路A-E-B和C-G-D 称电桥的两个桥路。
电桥的平衡条件：设R x 是待测电阻，其他三个是已知电阻，且可调其阻值。
只调R ，或调R 1和R 2的比值，就可使C 、D 两点电位相等，电桥无输出，通过检流计的电流I G 为零（指针不偏转），这种状态称为电桥平衡。
此时，通过R 1和R 2的电流相同，设为I 1，通过R 和R x 的电流也相同，设为I 2,四个桥臂上的电压有如下关系：U AC =U AD ，U CB =U DB即 I 2R x = I 1R 1，I 2R= I 1R 2两式相除，得平衡条件：RR R R x 21、或R x R 2= R 1R （2.4.1） 即任一相对两个桥臂上电阻的乘积等于另外两个相对桥臂上电阻的乘积。
由平衡条件得待测电阻：R x = R R R 21 （2.4.2） 式中R 1和R 2称为比例臂，R 称为比较臂。
图2.4.1 单臂电桥原理电路图根据（2.4.2）式，测R x 时有两种调平衡的方法：一种是选一比例臂的比率（倍率）R 1/R 2，调比较臂电阻R ；另一种是选定比较臂电阻R ，调比例臂电阻之比R 1/R 2，当R 1/R 2=1时，R x =R ，电桥就好似一架等臂天平，R x 与R 分别相当于待测质量和砝码。
双臂电桥测低电阻实验报告
双臂电桥测低电阻实验报告实验目的，通过双臂电桥测量低电阻，掌握电桥测量低电阻的方法和步骤，了解电桥测量低电阻的原理。
实验仪器，双臂电桥、待测电阻器件、导线、直流电源、万用表。
实验原理，双臂电桥是一种用来测量电阻值的仪器。
当电桥平衡时，两边电阻比值等于另外两边电阻比值。
通过调节电桥的平衡，可以得到待测电阻的准确数值。
实验步骤：1. 将待测电阻器件连接到双臂电桥的两端，确保连接正确无误。
2. 接通直流电源，调节电桥的平衡，使电桥显示器指针归零。
3. 用万用表测量电桥两端的电压值，记录下来。
4. 根据电桥平衡条件，计算待测电阻的数值。
实验数据：待测电阻器件阻值，R1。
电桥两端电压值，U1。
实验结果：通过实验测量得到待测电阻器件的阻值为R1，测量的电桥两端电压值为U1。
根据电桥平衡条件，可以计算出待测电阻的准确数值。
实验分析：在实验中，我们通过双臂电桥测量了低电阻器件的数值，并成功地得到了准确的结果。
在实验过程中，我们需要注意调节电桥的平衡，确保测量的准确性。
同时，也需要注意连接的稳固性，以免影响测量结果的准确性。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了双臂电桥测量低电阻的方法和步骤，了解了电桥测量低电阻的原理。
在实验中，我们成功地测量了待测电阻器件的准确数值，实验取得了成功。
实验总结：本次实验通过双臂电桥测量低电阻，加深了我们对电桥测量原理的理解，提高了我们的实验操作能力。
同时，也让我们对电阻器件的测量有了更深入的认识，为今后的实验和学习打下了良好的基础。
大学物理实验报告之直流单臂电桥实验报告
实验题目：直流单臂电桥一. 实验目的：1.掌握电桥测量电阻的原理和方法。
2.了解电桥的测量精确度所依赖的条件。
3.学会使用箱式电桥。
二. 实验原理：1.直流单臂电桥适用范围：测量中等电阻（10~105Ω）2.推导测量公式：电桥平衡时：R a I a=R b I b R x I x=R0I0Ia=Ix I b=I0所以R x=R aR b R0令c=R aR b,则R x=CR03.画出实验电路图：4.比例臂倍率如何适当选取：让比较臂R0电阻旋钮调节的有效位数尽量多，来提高测量精度。
本次实验使用的是四钮电阻箱，要使倍率能读取四位有效数字。
5.电桥灵敏度的概念及与哪些因素有关：通过电流计的电流小于其分辨率δ时，我们不能判断电桥是否偏离平衡，仍认为电桥处于平衡态，这样会带来误差，因此引入电桥灵敏度的概念：S= ΔIΔR x/R x或者S=ΔIΔR0/R0，由基尔霍夫定律推出的表达式：可知，电桥灵敏度S与电源电压的大小E、直流数显微电流计的电流常量K和内阻R g、桥臂电阻，四臂电压关系有关。
由此式可见适当提高电源电压的大小E，选择适当小的电流常量K和内阻R g的直流数显微电流计，适当减小桥臂电阻（R a+R b+R0+R x），尽量将桥臂配置成均压状态。
但具体情况具体方法，兼顾考虑倍率C和灵敏度S的选择。
6.什么是换臂法：C=1时，将Ra 与 Rb 交换可以完全消除倍率C的误差。
两次平衡臂数据分别为R0'和R0''，则R x=√R0′·R0′′≈12(R0′+R0′′)三. 操作步骤：1.测量未知电阻R1（约1200Ω）及S1(1)连接电路，选择Ra=100Ω Rb =100Ω（则C=1），连接电阻箱最大阻值范围，并将其阻值调制最大值。
(2)将支流数显微电流计调零校准。
(3)将电源电压从0调至合适电压（1~3V），按开关观察直流数显微电流计是否超量程，判断电路连接是否有误，无误则开始测量，调节电阻箱至直流数显微电流计示数为0，达到电桥平衡，记下电阻箱示数R0。
单臂电桥测电阻实验报告
单臂电桥测电阻实验报告实验目的：本实验旨在通过单臂电桥测量电阻的方法，掌握电桥测量电阻的原理和方法，加深对电桥平衡条件的理解，提高实验操作能力和数据处理能力。
实验仪器和设备：1. 单臂电桥装置。
2. 电源。
3. 电阻箱。
4. 万用表。
5. 导线。
实验原理：电桥是利用电流在两个相对的分支中建立平衡条件的一种电路。
在电桥平衡时，电流计的指针不偏转，即两个电桥臂中的电动势相等，电桥平衡条件为R1/R2=R3/R4，其中R1、R2分别为已知电阻箱的两个分支，R3为未知电阻，R4为可变电阻。
实验步骤：1. 接通电源，调节电桥臂中的电阻箱，使电桥平衡，记录下R1、R2、R3的数值。
2. 更改未知电阻R3的数值，再次调节电桥臂中的电阻箱，使电桥再次平衡，记录下R1、R2、R3的新数值。
3. 根据记录的数据，计算出R3的电阻值。
实验数据：第一组数据，R1=100Ω，R2=200Ω，R3=150Ω。
第二组数据，R1=100Ω，R2=200Ω，R3=200Ω。
实验结果分析：根据实验数据计算可得，第一组数据中R3的电阻值为150Ω，第二组数据中R3的电阻值为200Ω。
可以看出，当未知电阻R3的数值发生变化时，电桥平衡的条件也随之发生变化，通过实验数据的对比分析，可以准确地测量出未知电阻R3的电阻值。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了单臂电桥测电阻的方法，加深了对电桥平衡条件的理解，提高了实验操作能力和数据处理能力。
同时，实验结果表明，电桥测量电阻的方法是一种准确可靠的测量电阻值的方法，可以广泛应用于实际工程中。
实验注意事项：1. 实验过程中要注意调节电桥臂中的电阻箱，使电桥平衡。
2. 实验数据记录要准确，计算过程要仔细。
3. 实验结束后，要及时关闭电源，整理实验仪器和设备。
通过本次实验，我们不仅掌握了电桥测量电阻的原理和方法，还提高了实验操作能力和数据处理能力。
这对我们今后的学习和科研工作都具有重要意义。
大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用双臂电桥测低电阻班级：姓名：学号：指导教师：原始数据记录：实验原始数据1、测金属棒的电阻率室温：C 仪器误差:千分尺: 直尺:电桥:倍率10-2:2％Rx+2、测金属棒电阻的温度系数l=实验提要：《用双臂电桥测低电阻》实验提要实验课题及任务对于粗细均匀的圆金属导体，其电阻值与长度L 成正比，与横截面积S 成反比，S LR ρ=，式中，ρ为电阻率。
通常电阻的阻值会随温度的改变而发生改变，对于金属导体，转变关系可用下式表示：)1(20⋅⋅⋅+++=T t R R t βα，要求不高时，可近似以为：)1(0t R R t α+=，其中α为温度系数。
要想测量金属电阻的电阻率和温度系数，因为其电阻很小，所以需要用双臂电桥来测量。
《用双臂电桥测低电阻》实验课题任务是：按照所学的知识，设计测量金属棒的电阻率ρ和电阻温度系数α。
学生按照自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用双臂电桥测低电阻》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式，研究测量方式，写出实验内容和步骤。
)，然后按照自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处置，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物和阅读仪器利用说明书，了解仪器的利用方式，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方式和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 按如实验情形自己肯定所需的测量次数。
⑷ 应该计算法和图解法处置数据。
实验仪器直流双臂电桥，金属棒制作成的四端电阻，直尺，游标卡尺，热水槽，热水等，实验所用公式及物理量符号提示⑴ 电阻率公式：SLR ρ= 其中ρ为电阻率。
若已知导体的直径d ，则： Ld R42πρ=⑵ 金属导体电阻跟测试的关系式：)1(20⋅⋅⋅+++=T t R R t βα要求不高时，可近似以为：)1(0t R R t α+=评分参考(10分)⑴ 正确写出实验原理和计算公式，2分。
大学物理设计性实验双臂电桥测低电阻实验报告1
评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：用双臂电桥测低电阻班级：姓名：学号：指导教师：原始数据记录：实验原始数据1、测金属棒的电阻率室温：C 仪器误差:千分尺: 直尺:电桥:倍率10-2:2％Rx+2、测金属棒电阻的温度系数l=实验提要：《用双臂电桥测低电阻》实验提要实验课题及任务对于粗细均匀的圆金属导体，其电阻值与长度L 成正比，与横截面积S 成反比，S LR ρ=，式中，ρ为电阻率。
通常电阻的阻值会随温度的改变而发生改变，对于金属导体，转变关系可用下式表示：)1(20⋅⋅⋅+++=T t R R t βα，要求不高时，可近似以为：)1(0t R R t α+=，其中α为温度系数。
要想测量金属电阻的电阻率和温度系数，因为其电阻很小，所以需要用双臂电桥来测量。
《用双臂电桥测低电阻》实验课题任务是：按照所学的知识，设计测量金属棒的电阻率ρ和电阻温度系数α。
学生按照自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用双臂电桥测低电阻》的整体方案，内容包括：(写出实验原理和理论计算公式，研究测量方式，写出实验内容和步骤。
)，然后按照自己设计的方案，进行实验操作，记录数据，做好数据处置，得出实验结果，按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。
设计要求⑴ 通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物和阅读仪器利用说明书，了解仪器的利用方式，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。
⑵ 选择实验的测量仪器，设计出实验方式和实验步骤，要具有可操作性。
⑶ 按如实验情形自己肯定所需的测量次数。
⑷ 应该计算法和图解法处置数据。
实验仪器直流双臂电桥，金属棒制作成的四端电阻，直尺，游标卡尺，热水槽，热水等，实验所用公式及物理量符号提示⑴ 电阻率公式：SLR ρ= 其中ρ为电阻率。
若已知导体的直径d ，则： Ld R42πρ=⑵ 金属导体电阻跟测试的关系式：)1(20⋅⋅⋅+++=T t R R t βα要求不高时，可近似以为：)1(0t R R t α+=评分参考(10分)⑴ 正确写出实验原理和计算公式，2分。
用单臂电桥测电阻双臂电桥测小电阻及温度系数_图文.
直流单臂电桥(惠斯通电桥测电阻用双臂电桥(开尔文电桥测小电阻及温度系数摘要:电桥电路是电磁测量中电路连接的一种基本方式。
由于它测量准确、方法巧妙,使用方便,被广泛地应用在仪器的设计和物理量的测量中。
直流电桥是用来测量电阻和与电阻有光的物理量的仪器,待测电阻为中值电阻时,用单臂电桥(惠斯通电桥,待测电阻为低值时用双臂电桥(开尔文电桥;交流电桥只要用来测量电容、电感等物理量。
本实验用霍斯通电桥测铜电阻,求铜的温度系数,用开尔文电桥测电阻,求铜的电阻率。
关键词:单臂电桥(惠斯通电桥双臂电桥(开尔文电桥电阻电阻率温度系数Abstract: The bridge circuit is the electromagnetic measurement of circuit connection in a fundamental way. Because it is an accurate measurement, a clever, easy to use, is widely applied in the design of the instrument and measurement of physical quantities. Direct current bridge are used to measure resistance and optical instruments of physical quantities with the resistance, to be measured when the resistance is resistance, with a single arm electric bridge ( Wheatstone bridge , measurement of resistance for low value with double bridge ( Kelvin bridge ; AC bridge as long as the physical quantity used to measure capacitance, inductance,. This experiment with horse power bridge copper resistance, and temperature coefficient of copper, measuring resistance with Kelvin bridge, and the resistivity of copper. Keywords : single arm electric bridge ( Wheatstone bridge double bridge ( Kelvin bridge in the temperature coefficient of resistivity of low resistance resistorsKeywords : Single arm electric bridge ( Wheatstone bridge Double bridge ( Kelvin bridge Resistance Electrical resistivity Temperature coefficient一、理论分析1.单臂电桥测电阻原理惠斯通电桥是惠斯通于1843年提出的电桥电路。
大学物理实验报告-单臂双臂电桥和电阻测温实验(完整解答)
电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。
电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。
由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。
1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。
它是由四个电阻 R 1 Rx R 1，，R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ，在对角线 AB 上接上电源E ，在对角线 CD 上接上检流计P 组成。
接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“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。
若适当调节某一电阻值，例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计P的电流I P =0，称为电桥平衡。
则有 图 1 单臂电桥连线图V C = V D （1） I R 1 = I Rx = I 1（2）I R 2 = I Rs = I 2 （3）由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 （4）V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s （5）由以上两式可得R 1R x =R s （6）此式即为电桥的平衡条件。
若R 1， ，R 2 R s 已知，R2R x 即可由上式求出。
通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻，称为比率臂，将R R 1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。
改变 使电桥达R s R s 到平衡，即检流计P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。
R x2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量R x 的误差，除其它因素外，与标准电阻R 1，R 2 的误差有关。
可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节 使R s P 中无电流，可由式（6）求出R x ，然后将 与 交换位置，再调节 使R 1 R 2 R s P 中无电流，记下此时的 ，可得R s ′RR x = 2R s ′ （7）R 1 式（6）和（7）两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R 2 R s R h KER m S G PR x = RR s S′（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对R x 引入的测量误差。
单臂电桥测电阻实验报告
单臂电桥测电阻实验报告一、实验目的1、掌握单臂电桥测量电阻的原理和方法。
2、学会使用滑线式惠斯通电桥测量中值电阻。
3、了解电桥灵敏度的概念及提高电桥灵敏度的方法。
二、实验原理1、单臂电桥（惠斯通电桥）的原理单臂电桥是一种比较式测量仪器，其原理是基于电桥平衡时，对臂电阻乘积相等。
设四个电阻 R1、R2、Rx 和 Rs 连成四边形，每一边称为电桥的一个臂。
在一对角线节点间接上电源，在另一对角线节点间接上检流计，形成如图 1 所示的电路。
当检流计中无电流通过时，即B、D 两点电位相等，电桥达到平衡。
此时有：＼＼frac{R_1}｛R_2} ＝＼frac{R_x}｛R_s}＼可得待测电阻 Rx 的值为：＼R_x ＝＼frac{R_1}｛R_2} R_s＼2、电桥灵敏度电桥灵敏度定义为：＼S ＝＼frac{＼Delta n}｛＼frac{＼Delta R_x}｛R_x}｝＼其中，Δn 为检流计偏转的格数，ΔRx 为电阻 Rx 的改变量。
电桥灵敏度越高，表示电桥对电阻变化的反应越灵敏。
三、实验仪器1、直流电源2、滑线式惠斯通电桥3、检流计4、待测电阻5、标准电阻6、导线若干四、实验步骤1、仪器连接按照实验电路图连接好电路，注意电源、检流计、电阻等的正负极连接要正确。
2、调整比例臂根据待测电阻的估计值，选择合适的比例臂 R1 和 R2 的比值，使Rs 尽量接近 Rx 的估计值。
3、粗调平衡接通电源，调节 Rs 的值，使检流计指针接近零位，此时电桥接近平衡。
4、细调平衡进一步微调 Rs 的值，使检流计指针指零，此时电桥达到平衡。
5、测量并记录数据记录 R1、R2 和 Rs 的值，根据公式计算出 Rx 的值。
6、改变 Rs 的值，测量电桥灵敏度在电桥平衡的基础上，稍微改变 Rs 的值，记录检流计指针偏转的格数，计算电桥灵敏度。
7、重复测量改变比例臂，重复上述步骤，测量多组数据，求 Rx 的平均值。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录表格｜测量次数｜ R1（Ω）｜ R2（Ω）｜ Rs（Ω）｜ Rx（Ω）｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、数据处理根据公式＼（R_x ＝＼frac{R_1}｛R_2} R_s\），计算出每次测量的 Rx 值，然后求平均值。
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。
单臂电桥测电阻实验报告
单臂电桥测电阻实验报告1. 实验目的嘿，大家好！今天咱们来聊聊单臂电桥测电阻的实验。
你们知道的，电阻就像电流的小绊脚石，越大越难走，而我们这次的任务就是找出它的“身价”。
简单来说，实验的目的就是通过单臂电桥这种神奇的工具，来精确测量未知电阻的值。
听起来是不是有点高大上？别担心，咱们慢慢来，一步一步走。
2. 实验原理2.1 电桥的工作原理你可能会问，单臂电桥到底是个什么玩意儿？简单来说，它就是一个能帮助我们找出电阻的设备，像是个电流的侦探，专门来侦查那些“藏得深”的电阻。
它的工作原理是基于电流的分流和分压，通过调节电桥的两个臂，使得电流的比例达到平衡。
到时候，我们只需根据这个平衡状态，就能算出未知电阻的值，简直是太方便了！2.2 设备组成设备主要分成几个部分：电源、可调电阻、标准电阻、以及电流计。
听上去可能有点复杂，但实际操作的时候，你会发现这些设备就像是你厨房里的各种调料，各有各的用处，合起来才能做出一顿美味的“电阻大餐”。
3. 实验步骤3.1 准备工作首先，咱们得把所有设备都准备齐全，像是准备去打猎的猎人，装备不能少。
把电桥、标准电阻、电流计一一连接好，电源也得接上。
这里有个小贴士：连接的时候要仔细点，别把线搞混了，不然实验结果可能会让你哭笑不得。
3.2 调整电桥连接完毕后，就进入了实验的高潮部分！打开电源，然后慢慢调节可调电阻。
这个过程就像是在弹吉他，调音得细心，才能发出好听的旋律。
每调一调，就得看看电流计的指针，找个平衡点。
哎，这个平衡点可不容易找，得小心翼翼，不能急。
一旦找到那个“心跳”的平衡点，咱们就可以根据电桥的公式计算出未知电阻的值了。
说实话，看到那串数字的时候，心里那个高兴啊，仿佛自己中了彩票！4. 实验结果与讨论经过一番折腾，我们得出了电阻的值。
看着这个数字，真是如释重负。
通过这次实验，我不仅学到了如何用单臂电桥测电阻，还感受到了一种成就感，仿佛自己在科学的海洋里遨游，捞到了“珍珠”。
单双臂电桥测电阻实验报告
单双臂电桥测电阻实验报告篇一：双臂电桥测低电阻实验报告大学物理实验报告实验题目：开尔文电桥测导体的电阻率姓名：杨晓峰班级：资源0942 学号：36日期：2010-11-16实验目的：1．了解双臂电桥测量低电阻的原理和方法。
2．测量导体电阻率。
3．了解单、双臂电桥的关系和区别。
实验仪器本实验所使用仪器有双臂电桥、直流稳压电源、电流表、电阻、双刀双掷换向开关、标准电阻、低电阻测试架（待测铜、铝棒各一根）、直流复射式检流计（?C15/4或6型）、千分尺（螺旋测微器）、米尺、导线等。
实验原理：双臂电桥工作原路：工作原理电路如图1所示，图中Rx是被测电阻，Rn 是比较用的可调电阻。
Rx和Rn各有两对端钮，C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。
接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。
比较用可调电阻的电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。
R1、R1’、R2和R2’是桥臂电阻，其阻值均在lOΩ以上。
在结构上把R1和R’1以及R2和R2’做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2’的同时，R1’和R2’也会随之变化，并能始终保持测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。
此时，因为Ig＝0，可得到被测电阻Rx为1、为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接2—4—1图1 直流双臂电桥工作原理电路可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn 而与粗导线电阻r无关。
比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。
所以电桥平衡时被测电阻值=倍率读数×比较用可调电阻读数因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。
只要能保证，R1、R1’、R2和R2’均大于1OΩ，r又很小，且接线正确，直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。
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电桥实验试题标准答案[采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理答：惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。
电桥法测电阻，实质是把被测电阻与标准电阻相比较，以确定其值。
由于电阻的制造可以达到很高的精度，所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。
1．惠斯登电桥的线路原理惠斯登电桥的基本线路如图 1 所示。
它是由四个电阻 R 1 Rx R 1，，R 2 R s R x 联成一个四边形 ACBD ，在对角线 AB 上接上电源E ，在对角线 CD 上接上检流计P 组成。
接入检流计（平衡指示）的对角线称为“桥”，四个电阻称为“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。
若适当调节某一电阻值，例如改变 R s 的大小可使C 、D 两点的电位相等，此时流过检流计P 的电流I P =0，称为电桥平衡。
则有V C = V D （1） I R 1 = I Rx = I 1（2）I R 2 = I Rs = I 2 （3）由欧姆定律知V AC = I R 1 1 = V AD = I R 2 2 （4）V CB = I R 1 x = V DB = I R 2 s （5）由以上两式可得R 1R x =R s （6）此式即为电桥的平衡条件。
若R 1， ，R 2 R s 已知，R2R x 即可由上式求出。
通常取 、 为标准R 1 R 2 电阻，称为比率臂，将R R 1 / 2 称为桥臂比； 为可调电阻，称为比较臂。
改变 使电桥达R s R s 到平衡，即检流计P 中无电流流过，便可测出被测电阻 之值。
R x2．用交换法减小和消除系统误差分析电桥线路和测量公式可知，用惠斯登电桥测量R x 的误差，除其它因素外，与标准电阻R 1，R 2 的误差有关。
可以采用交换法来消除这一系统误差，方法是：先连接好电桥电路，调节 使R s P 中无电流，可由式（6）求出R x ，然后将 与 交换位置，再调节 使R 1 R 2R s P 中无电流，记下此时的 ，可得R s ′RR x = 2R s ′ （7）R 1 式（6）和（7）两式相乘得R x 2 = R R s s ′或R x = RR s S′（8）这样就消除了由R1，R2本身的误差对R x 引入的测量误差。
R x 的测量误差只与电阻箱R s 的仪器误差有关，而R s 可选用高精度的标准电阻箱，这样系统误差就可减小。
二、实验仪器答：电源，滑线变阻器，电阻箱（3个），灵敏检流计，待测中值电阻，带保护电阻的开关，开关，导线若干。
三、实验步骤答：1、把检流计的开关打开，对其进行机械调零，完成后关闭开关。
2、按照图1 所示的电路连接好线路，设定电源电压为5V，滑线变阻器处于安全位置。
3、设定R1 和R2 的值，R1/R2=200Ω/200Ω，调节可调电阻Rs 到适当阻值，闭合总开关。
4、打开检流计开关，看检流计是否有偏转，调节Rs 阻值，直到检流计指针指零。
5、闭合检流计支路上带保护电阻的开关，再次仔细调节Rs，直到检流计指针精确指零。
6、记下Rs 的阻值。
平衡法测量到此完成。
7、交换R1 与R2 位置，重复步骤4、5，记下Rs 阻值Rs’，交换法测量完成。
8、关闭电源，关闭检流计开关，收拾仪器。
四、原始数据记录答：理，给出测量结果，误差分析答：（1）平衡法：R1 200.1 R X = R S = ×199.8 ≈ 200.0ΩR2 199.9 仪器不确定度：Δ=R1 ∑R a× %+ =R0 2 100× ×0.5%+1 0.1 5× × %+ 0.03 =1.035ΩΔR2 =1 100××0.5% +9 10 1×× %+9 1 2× × %+9×0.1 5× %+ 0.03 =1.655ΩΔR S =1 100× ×0.5%+9 10 1×× % +9 1 2× × %+8×0.1 5× %+ 0.03 =1.65Ω不确定度相对值：2 2 2 2 2 2=ΔR X ⎛⎜⎜ ΔRR 11 ⎞⎟⎠⎟ +⎛⎜⎜⎝ ΔRR 22 ⎟⎠⎟⎞ +⎛⎜⎜⎝ ΔRR S S ⎠⎟⎞⎟=⎝⎜⎛1.035200.1⎟⎞⎠+⎜⎛⎝199.91.655⎞⎟⎠ +⎜⎛⎝199.81.65 ⎞⎟⎠ =1.3%R X⎝不确定度：ΔR R X = X ×1.3% = 2.6Ω≈ 3Ω，结果：R X = 200±3(Ω)。
误差分析：由于R X 的计算结果与R 1，R 2，R S 三个电阻都有关，而每个电阻的不确定度都会传递到 终结果，所以误差稍大。
（2） 交换法： R x = RR s S ′ = 199.8×200.7 = 200.2Ω 仪器不确定度：ΔR S ′= 2100× ×0.5%+ 7×0.1 5× % + 0.03 =1.065Ω2222相对误差： ΔR X =⎛⎜⎜ Δ2RR S S ⎞⎟⎟⎠ +⎛⎜⎜⎝ Δ2RR S ′S ′ ⎟⎠⎟⎞ = ⎝⎜⎛ 2 199.8×1.65⎟⎞⎠ +⎛⎝⎜ 2×1.065200.7 ⎞⎠⎟ = 0.49%R X ⎝不确定度：ΔR X = R X ×0.49% ≈1Ω，结果：R X = 200±1(Ω)。
误差分析：消除 R 1，R 2 的影响，不确定度大大减小了，但仍然存在仪器误差。
另外，检流计的微小偏转也能带来读数误差。
1、 如何确定电阻箱仪器误差？答：根据电阻箱的准确度等级，把每个电阻旋钮上的值乘以各自的准确度等级， 后加上零电阻时的不确定度，此为电阻箱的总不确定度；而误差等于不确定度除以电阻箱读数。
如电阻箱读数为 12345.6Ω，其仪器不确定度为： Δ =仪 ∑R a × %+R 0=10000×0.1%+ 2000×0.1%+300×0.5%+ 40 1× + × + ×% 5 2% 0.65%+0.03 =14.06Ω 则电阻箱误差为： ΔR 14.06 R 12345.6 = = 0.11%。
2、 电桥平衡后，互换电源和检流计位置，电桥是否平衡？答：平衡。
因为电桥平衡公式仍然成立。
[采用电桥测量低值电阻] 一、实验原理答：开尔文电桥就是对惠斯登电桥加以改进而成，它适用于低值电阻的测量。
1．双臂电桥工作原理双臂电桥的线路如图2-1，等效电路如图2-2 所示。
它有两大特点：（1）待测电阻R x 和比较臂电阻R s 都是采用四端接法接入电路。
三根电流端引线的附加电阻分别为r1′、r r、2/ 。
其中r1′ 包括导线电阻、A 点接触电阻、以及AA＇间电阻的总和。
r和r2′ 也是类似的情况。
另外，四根电压端引线的附加电阻分别为r1、r3、r4 和r2 ，它们都包含导线电阻和接触电阻。
R h R h图2-1 双臂电桥连线图图2-2 双臂电桥等效电路（2）在电路中增加了R3 和R4 两个电阻，即多了一组桥臂。
由于有两组桥臂，所以称为双臂电桥。
双臂电桥可减小附加电阻对测量低电阻的影响，一是R x 和均R s 采用了四端接法，它巧妙地避免了接线电阻和导线电阻对测量电阻的影响（这里并不是说它们被消除了，而是被引到其它支路上去了。
在其它支路上，它们往往可以被忽略不计）；二是桥臂电阻分别比相应的附加电阻大得多，附加电阻也可忽略不计；三是R x 和采R s 用足够粗的导线联接，使得附加电阻r（又称跨线电阻）很小，又由于四个桥臂电阻R1、R2、、R3 R4 比R s、R x 要大得多，于是当双臂电桥平衡时，桥臂电流i1 和i2 必然比流过R x 和R s 的电流I 小得多。
这样附加电阻r1、r3、、r4 r2 的电压降与四个桥臂电阻以及R x 、R s 上的电压降相比小得多，因而可忽略不计。
适当调节电阻R1、、、R2 R3 R4 和使检流计R s P 没有电流通过，即电桥达到平衡。
此时流过R1和，和R2 R3 R4以及R x 和R s 的电流分别相等，设分别为i1 、i2 和I 。
当双臂电桥平衡时，H 和P 两点的电位相等，下述关系式成立。
即(R1 + r1 )⋅i1 = R I x +(R3 + r3 )⋅i2 ⎫(R2 + r2 )⋅i1 = R I s +(R4 + r4 )⋅i2 ⎪⎬（1）r ⋅(I −i2 ) (=R3 + r3 + R4 + r4 )⋅i2 ⎪⎭为了使附加电阻r r1、、2 r3 和的影响可以忽略不计，在双臂电桥电路设计中要求桥臂电r4 阻R R1、、2 R3 和足够大，即R4 R1 >> r1 、R2 >> r2 、R3 >> r3 和R4 >> r4 。
同时B 和C 的联接采用一条粗导线，使得附加电阻r很小，以满足I >> i1 和I >> i2 的条件。
于是式（1）可简化为R i1 ⋅1 = R I x + R i3 ⋅2 ⎫⎪（2）R 2 ⋅i 1 = R I s + R 4 ⋅i 2⎬ r I ⋅ = (R 3 + R 4 )⋅i 2 ⎪⎭ 解此方程组可得R x = R 1 R +R r 4 ⋅⎛⎜ R 1 − R 3 ⎞⎟ （3）R 2R 4 ⎠在实验测量过程中，若始终保持R R 1 / 2 = R R 3 / 4 ，则式（3）中的第二项会始终保持为零，即R 1 R x = R s 另外，用四端式电阻来减小附加电阻的影响R2图 2-3 双臂电桥原理图图 2-4 四端式电阻等效原理图图 2-3 为研究附加电阻对低电阻测量影响的原理图。
图中r a 1 ， ， 表示与接点 相r a 2r a 3a连的三条支路的附加电阻， ， ，r b 1 r b 2 r b 3 是与接点 b 相连的三条支路的附加电阻。
图中r a 1 ， r b 1 与电流测量回路或供电回路串联，因为 ，r a 1 r b 1 很小，所以它们的串入对电路状态不会产生太大的影响。
r a 2 ，r b 2 是与电压测量回路串联，而与R x 并联，它们的接入，相当于加大了电压表内阻，这对测量是有益的。
r a 3 和 与r b 3 R x 串联，是对R x 测量直接有影响的部分。
因此，为了减少附加电阻对R x 测量的影响，就应尽量减小r a 3 和r b 3 ，而相对地加大r a 2 ， 。
r b 2 图 2-4 为四端式电阻等效原理图。