惠斯通电桥
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告在物理学中，实验是非常重要的一环。
理论知识的积累只是物理学研究的一方面，而真正的实验才是验证理论的重要手段。
今天，我将分享一篇关于惠斯通电桥实验的报告，希望能够对大家的物理学习有所帮助。
1. 惠斯通电桥实验简介惠斯通电桥实验是一种通过计算电阻值的方法来测量未知电阻的实验方法。
该实验利用了维亚纳和基尔霍夫电路理论，用四个电阻相等的电阻器和一个变阻器组成的电桥进行测量。
2. 实验装置及操作步骤该实验的基本装置包括四个电阻相等的电阻器和一个变阻器组成的电桥。
操作步骤如下：(1) 将变阻器连接到电桥的两个端点之间。
(2) 将待测电阻器接入电桥中。
(3) 改变变阻器的阻值，使得电桥两个平衡点电压相等。
(4) 记录下此时变阻器的阻值。
3. 实验结果分析通过直接改变变阻器的阻值，使得电桥两边电压相等，我们可以得到实验测量的未知电阻值。
在实验中，我们可以根据电桥平衡时的电阻值进行计算，从而得到待测物体的电阻值。
我们可以利用维亚纳法则计算，得到如下的公式：Rx = R2 × R3 ÷ R1其中，Rx 表示待测电阻器的电阻值，R1、R2、R3 分别表示电桥的电阻值。
4. 实验误差分析在实验中，可能会出现一些误差，如电桥上的电缆接触不良、电桥没有完全平衡、电桥电阻器内部电阻漂移等。
这些误差都会影响实验结果的准确性。
为了确保实验的准确性，我们需要在操作中尽量减少这些误差的影响。
5. 结论通过惠斯通电桥实验，我们能够测量出未知电阻的电阻值。
在实验过程中，我们需要注意实验误差对实验结果造成的影响，以确保实验结果的准确性。
通过这种实验方法，我们可以更好地理解维亚纳法则和基尔霍夫电路理论，加深对电路的理解，提高实验操作能力。
总之，惠斯通电桥实验是一种很好的实验方法，能够帮助我们更好地理解电路理论和提高实验操作能力。
希望这篇报告对大家的学习有所帮助。
惠斯通电桥
电桥法测电阻是将被测电阻和已知电阻进行比较(比较法) ，因而测量精度取决于已知电阻。
四、实验原理
➢2. 电桥灵敏度
在实验中，电桥平衡与否是根据“桥”上检流计有无偏转来判断的。然而检流计的灵敏度是有限的。 若R0改变 值，检流计的指针偏离平衡位置 格，则定义
二、实验目的
➢1. 掌握惠斯通电桥测量电阻的原理和方法。 ➢2.了解电桥灵敏度的概念，学习用交换法减小和修正测量误差。
三、实验仪器
➢1. 直流电阻电桥。 ➢2. 直流稳压电源、检流计、可调电阻箱。 ➢3. 待测电阻、滑线式变阻器、单刀双掷开关、万用表、导线等。
四、实验原理
➢1. 电桥工作原理
惠斯通电桥工作原理如右图所示。四个电阻 R1、R2、Rx、R0称为电桥的四个臂，组成一个四边 形ABCD,对角B和D之间连接检流计G，构成“桥”， 一般情况BD两点电位不相等，接通“桥”时检流 计有电流通过，调节R1、R2、R0的阻值，使BD两 点电位相等，此时再接通“桥”时，检流计G指零， 电桥达到了平衡状态，此时有
➢6.用滑线式电桥分别测出Rx1、Rx2、Rx3的阻值，每次测量重复6次。
六、注意事项
➢1. 倍率K确定后，R1和R2的选取不能太小，以免电路中有较大电 流通过，造成电学元件损坏。
➢2. 为了提高电桥灵敏度，在滑线式电桥中，除选用灵敏度高的检 流计外还可适当增加工作电压。
➢4. 逐步把R的阻值调到最小，同时调节R0的值，使检流计的指针 重新指零。记录此时R0的值。
五、实验步骤
➢ 5.为了消除各接点间的接触电阻、连接电阻和电阻丝不均匀所造 成的误差，须将待测电阻Rx与电阻R0 互换，保持触点的位置不变 (L1和L2值不变)，重复步骤(3)和(4)，记录此时的R0的阻值为 。
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥线路原理
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的电桥线路，也被称为惠斯通电阻桥或惠斯通电阻仪。
它是由19世纪末英国物理学家惠斯通(Wheatstone)设计的，用于测量未知电阻的值。
惠斯通电桥是一个平衡桥，当桥达到平衡状态时，可通过测量各分支电流或电压来计算出未知电阻值。
```
电源
\R1/
---
/\
\R2/
未知电阻
---
/\
\R3/
```
电路中的元件可以使用电阻箱或任何其他可变电阻元件，分别代表已知电阻R1、R2和R3、未知电阻R可以是任意一个需要测量的电阻。
电源施加在电路的两个端点上，形成一个固定的电势差。
当电阻R值未知时，通过调整R1、R2和R3的电阻值，使电桥平衡。
电桥平衡时，表示电桥两个对角线的电势差为零，即没有电流通过这两个
对角线。
此时可以应用基尔霍夫定律进行计算。
基尔霍夫定律可以用来分析相互连接的电路中的电流分布。
根据基尔
霍夫定律，通过一个环路中各个分支的电流代数和为零。
在惠斯通电桥中，应用基尔霍夫定律可以得出如下方程:
R1/R2=R/R3
其中，R表示未知电阻的值。
通过上述方程，可以计算出未知电阻R的值。
总结起来，惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻值的电桥线路。
通过
调整已知电阻的值，使电桥达到平衡状态，从而可以利用基尔霍夫定律计
算出未知电阻的数值。
惠斯通电桥的原理可以应用于测量电阻、检测电路
故障等各种应用场景中。
惠斯通电桥法
惠斯通电桥法惠斯通电桥法是一种常用于测量电阻的实验方法，它利用了平衡原理，通过调整电桥的电阻值，使其两侧电势差为零，从而确定待测电阻的大小。
下面我们就来深入了解一下这一实验方法。
首先，惠斯通电桥法的基本原理是平衡原理。
电桥由四个电阻组成，形成一个回路。
一般来说，电桥的两个臂上分别放置一个已知电阻和一个未知电阻，另外两个臂上分别接上稳压电源和电流表。
当电流通过电桥时，会形成一个电动势，导致电桥两侧产生电势差。
此时通过调整电桥两侧电势差至零，即使电流闭合回路，也不再有电荷的移动，电桥就处于平衡状态。
此时，我们可以利用电桥各部分的电阻值比例关系，计算出未知电阻的电阻值。
接下来是实验步骤。
首先按照电桥的结构将预置电阻、未知电阻、稳压电源和电流表接好。
然后接通电源，调节稳压电源，使电桥两侧的电势差为零。
此时，我们可以通过读取电流表上的电流值来计算出待测电阻的电阻值。
注意，在实验过程中，电桥的各部分要尽量保持恒定，以避免误差产生。
惠斯通电桥法有许多应用场景，其中最常用的是测量电阻和比较电阻值。
比如在电路中，当需要实现一个精准电压分压器时，就可以利用惠斯通电桥法来测量所需电阻的电阻值。
此外，惠斯通电桥法还可以用于测量电极解电位和测定温度等实验。
虽然惠斯通电桥法能够得到较高的精度和准确性，但是在实际使用中，它也存在一些局限性。
例如，电桥的精度仍然受到电流源稳定性、电阻温度系数和电桥本身的精度等因素的影响。
此外，因为电桥是一种电阻分压网络，所以随着电路复杂度的不断提高，也会限制其实际应用的范围。
总之，惠斯通电桥法是一种常用、有效的测量电阻的实验方法，我们在实验时应根据具体需求合理搭配实验器材，调整电桥电阻值，在保证实验过程的准确性和可靠性的同时，尽可能降低误差。
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。
惠斯通电桥实验原理
惠斯通电桥实验原理一、引言惠斯通电桥实验是电工学中一种常见的实验方法，它通过建立一个电桥电路，利用电桥平衡条件来测量未知电阻的方法。
本文将介绍惠斯通电桥实验的原理及其应用。
二、惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中，R1和R2相互连接，形成一个电阻串联；R3和R4也相互连接，形成另一个电阻串联。
这两个电阻串联再并联，形成一个闭合的电桥电路。
三、平衡条件当电桥电路达到平衡状态时，电桥中的电流为零。
平衡条件可以通过以下公式来表示：R1/R2 = R3/R4四、实验步骤1. 首先，将已知电阻R2和未知电阻Rx连接到电桥的两个相邻端点，将电阻R1连接到电桥的一端，将电阻R3连接到电桥的另一端。
2. 调节电阻R4的阻值，使电流表示的电流为零。
这时，电桥达到平衡状态。
3. 根据平衡条件公式，可以计算出未知电阻Rx的阻值。
五、实验原理惠斯通电桥实验的原理基于电桥平衡条件。
当电桥电路中的电流为零时，可以认为桥路中的电势差为零。
根据欧姆定律，电势差为零意味着电桥电路中各个电阻上的电压相等。
因此，电桥电路中的电压平衡条件可以表示为：U1 = U2其中，U1为电阻R1和R2之间的电压，U2为电阻R3和R4之间的电压。
根据欧姆定律，电压和电阻之间的关系可以表示为：U1 = R1 * IU2 = R3 * I其中，I为电流强度。
因此，平衡条件可以表示为：R1 * I = R3 * I当电流为零时，平衡条件可以进一步简化为：R1 = R3根据电桥电路的连接方式，可以推导出平衡条件公式为：R1/R2 = R3/R4六、应用领域惠斯通电桥实验在电工学中有广泛的应用。
其中，最常见的应用是用于测量未知电阻的阻值。
通过调节电桥电路中的已知电阻，使电桥达到平衡状态，可以准确测量未知电阻的阻值。
除了测量电阻，惠斯通电桥实验还可以用于测量其他物理量，如电容和电感。
通过调节电桥电路中的已知电容或电感，使电桥达到平衡状态，可以测量未知电容或电感的数值。
三种惠斯通电桥全桥连接法
三种惠斯通电桥全桥连接法
惠斯通电桥（H-bridge）是一个广泛应用于电子和电动工程中的电路配置，它可以实现对电机的双向控制。
以下是三种常见的惠斯通电桥全桥连接法：
1. 单路惠斯通电桥：这是最简单的连接法，使用一个惠斯通电桥可以实现对直流电机的双向控制。
通过控制两个开关，可以选择电流的方向，并控制电机的正反转。
2. 双路惠斯通电桥：这种连接法使用两个惠斯通电桥，可以同时控制两个电机的正反转。
通过分别控制两个开关，可以独立地控制每个电机的方向。
3. H桥惠斯通电桥：H桥是一种特殊的惠斯通电桥连接法，它使用四个开关来控制电流的方向。
通过灵活地选择这四个开关的状态，可以实现电机的前进、后退和制动等多种控制操作。
这些惠斯通电桥全桥连接法可以根据实际应用的需求选择，用于控制电动机的正反转、速度调节以及制动等功能。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告一、实验目的与原理1.1 实验目的本次实验的主要目的是通过惠斯通电桥测量电阻，了解电桥的基本原理和应用，掌握测量电阻的方法和技巧。
通过实验加深对电路理论知识的理解，提高动手实践能力。
1.2 实验原理惠斯通电桥是一种基于基尔霍夫电压定律的精密测量电阻的电路。
它由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4,其中R1和R3相等，R2和R4相等。
当电源接通时，电路中会产生一个电势差，使得桥臂上的电压相等。
根据基尔霍夫电压定律，我们可以得到以下方程：(V1 V2) / R1 = (V3 V4) / (R2 R3)解这个方程，我们可以得到未知电阻Rx的值。
需要注意的是，由于电源内阻、导线电阻等因素的影响，实际测量时需要进行一定的校正。
二、实验器材与方法2.1 实验器材本次实验所需的器材有：惠斯通电桥电路、电源、万用表、导线等。
其中，惠斯通电桥电路由四个电阻组成，电源为直流电源，万用表用于测量电压和电阻，导线用于连接电路。
2.2 实验方法1) 将惠斯通电桥电路按照图示连接好，注意连接处要接触良好，防止短路现象的发生。
2) 打开电源开关，调节电源电压，使其处于合适的范围。
通常情况下，电源电压应保持在5V左右。
3) 用万用表分别测量桥臂上的电压，记录下测量结果。
由于电源内阻和导线电阻的影响，我们需要进行一定的校正。
具体方法如下：a) 将万用表的量程调整为电压档位，选择合适的量程。
例如，如果测量范围为0-10kΩ，则将量程设置为0-10kΩ。
b) 用万用表测量R1和R2之间的电压V1和V2,记录下测量结果。
同样地，测量R3和R4之间的电压V3和V4,记录下测量结果。
c) 根据上述测量结果，计算出桥臂上的总电压V:V = V1 + V3 = V2 + V4。
d) 接下来，用万用表测量未知电阻Rx与其他已知电阻之间的电压差分压，例如：URx = (Vx V1) / (Rx R1),UR4 = (V4 V3) / (R4 R3)。
惠斯通电桥的基本原理
惠斯通电桥的基本原理惠斯通电桥，这名字听上去就有点高大上对吧？其实它就是个简单的电路，帮我们测量电阻的工具。
想象一下，你在一个阳光明媚的午后，手里拿着电桥，准备开始一场科学探险。
别担心，它不是让你变成科学怪人，只是让你更了解电的世界。
大家可能会觉得电阻无非就是个数字，对吧？其实不然，电阻在电路中可是扮演着重要角色，犹如一个拦路虎，控制着电流的流动。
电流在电路中奔波，就像一群调皮的小兔子，想要尽情地跳跃，却被电阻给拉住了。
这时候，惠斯通电桥就像是个神奇的钥匙，帮助我们找到电阻的真正值。
电桥的基本原理其实也不复杂。
它由四个电阻组成，两个已知的，一个未知的，再加上一个调整电阻。
就像四个好朋友聚在一起，各自聊自己的故事。
我们把已知的两个电阻连接起来，然后将未知电阻连接到另一边。
嘿，这时候电流就开始在它们之间跳舞。
只要我们调节那个可调电阻，直到电桥的电流达到平衡，这就意味着电流的流动不再倾斜。
就像一场完美的舞蹈，所有的动作都在和谐中进行。
当我们得到平衡的时候，哇哦，这就是我们所求的未知电阻的值。
简单吧？看似复杂，其实就是这样一个“和谐”的过程。
想象一下，你正在厨房里做饭，突然发现缺少了盐。
别担心，惠斯通电桥就像你厨房里的调味品，能够帮助你找到缺失的电阻。
你只需要把已知的电阻和调节电阻调好，就能“烹饪”出你想要的电阻值。
是不是觉得这比煮菜简单多了？更妙的是，惠斯通电桥的准确度也超高，简直就是电路测量界的“精准大师”。
在实验室里，科学家们用它来测量各种电阻，简直像是拿着高科技武器，精准打击那些难搞的电阻问题。
有趣的是，惠斯通电桥并不只是用来测量电阻，它的原理还可以应用到其他领域。
想象一下，你在商场里购物，正在为购买哪件衣服而烦恼。
电桥的原理就像一个聪明的顾问，帮你分析出哪件衣服更划算。
通过对比各种商品的“电阻”，你可以做出最佳选择，避免购物时的“踩雷”。
所以啊，惠斯通电桥其实不仅仅是实验室的工具，它的智慧在生活中无处不在。
惠斯通电桥详解课件
它利用平衡电路的原理，通过调 节桥臂电阻使电桥达到平衡状态 ，从而测量电阻值。
惠斯通电桥的应用场景
在物理实验中，惠斯通电桥常被用于 测量电阻值，验证电路理论。
在电子工程中，惠斯通电桥也广泛应 用于测量电子元件的电阻值，如晶体 管、电容、电感等。
惠斯通电桥的工作原理简述
当电桥达到平衡状态时，通过 比较四个桥臂的电阻值，可以 计算出被测电阻的阻值。
。
电阻匹配
在电桥平衡状态下，桥臂电阻应相等或呈一定比例关系。电阻匹配可以减小误差和提高 电桥的灵敏度。为了实现电阻匹配，可以采用适当的电路连接方式和电阻调整方法。
05
惠斯通电桥的误差分析
系统误差
01
02
03
电阻测量误差
由于电阻的精度和稳定性 问题，导致电桥平衡时的 电阻值存在误差。
电源电压误差
电源电压的波动或非理想 特性也会影响电桥的平衡 状态。
惠斯通电桥详解课件
目 录
• 惠斯通电桥简介 • 惠斯通电桥的组成 • 惠斯通电桥的平衡条件 • 惠斯通电桥的特性 • 惠斯通电桥的误差分析 • 惠斯通电桥的实际应用
01
惠斯通电桥简介
惠斯通电桥的定义
01
惠斯通电桥是一种测量电阻的电 路装置，由四个桥臂组成，通过 比较桥臂电阻的变化来测量电阻 值。
误差传递
重复测量
在电桥平衡方程中，系统ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差和随机 误差会传递并影响最终的测量结果。
通过多次重复测量并取平均值，可以 减小随机误差的影响。
误差控制
通过提高测量设备的精度、稳定电源 电压、减小环境温度变化等措施，可 以减小误差的影响。
06
惠斯通电桥的实际应用
在电学测量中的应用
惠斯通电桥总电阻的计算
惠斯通电桥总电阻的计算惠斯通电桥是一种常用的电路实验装置，用于测量电阻。
它由四个电阻和一个电流表组成，通过改变电桥的电阻值来调节电流表的示数，从而测量待测电阻的阻值。
在进行实验时，我们需要计算惠斯通电桥的总电阻，以确保电流能够正常流动。
惠斯通电桥的电路结构如下图所示：A———R1———B| |E——R2———C——R3———D| |F———R4———G其中，A、B、C、D、E、F、G分别代表电桥的七个节点；R1、R2、R3、R4分别代表四个电阻的阻值。
为了计算惠斯通电桥的总电阻，我们首先需要将电桥进行等效转换。
通过等效转换，我们可以将惠斯通电桥简化为一个简单的串联电路。
我们将节点C和D之间的电桥分解为两个串联电路。
电桥的节点C 和节点D之间的电阻R3和R4可以合并为一个等效电阻R34。
同样地，电桥的节点E和节点F之间的电阻R2和R3也可以合并为一个等效电阻R23。
经过上述简化，我们得到了一个简化的惠斯通电桥电路，如下图所示：A———R1———B| |E——R23———C——R34———D| |F——————G接下来，我们需要将电桥的电路进一步简化。
由于电桥是平衡状态，即电桥两边的电势差为零，我们可以得到以下等式：R1/R23 = R34/R1根据上述等式，我们可以得到电桥的等效电阻为：R_eq = R1 * R34 / R23通过上述计算，我们可以得到惠斯通电桥的总电阻R_eq。
需要注意的是，上述计算结果仅适用于惠斯通电桥平衡状态下的总电阻。
在实际实验中，我们需要根据电桥的示数和已知电阻值来计算待测电阻的阻值。
这需要根据具体实验情况进行计算，并考虑电桥的精度和测量误差。
惠斯通电桥是一种常用的电路实验装置，用于测量电阻。
通过计算惠斯通电桥的总电阻，我们可以确保电流能够正常流动，并得到待测电阻的阻值。
在实际实验中，我们需要根据电桥的示数和已知电阻值来计算待测电阻的阻值，同时考虑电桥的精度和测量误差。
惠斯通电桥输出公式
惠斯通电桥输出公式全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的仪器，它通常由四个电阻和一个电压源组成。
当电桥平衡时，电桥的输出电压为零。
当电桥失去平衡时，通过测量输出电压的大小可以计算未知电阻的值。
假设电桥的四个电阻分别为R1、R2、R3和Rx，电压源为E。
当电桥平衡时，根据基尔霍夫定律可以得到以下等式：R1/R2 = Rx/R3根据这个等式，我们可以推导出关于惠斯通电桥的输出公式。
首先定义电桥的平衡系数为α，即：将α代入上面的等式得到：R1 = α * Rx当电桥失去平衡时，输出电压为：Vout = E * (R1 - R2) / (R1 + R2)化简上式得到：这就是关于惠斯通电桥的输出公式。
通过测量电桥失去平衡时的输出电压，我们可以计算未知电阻Rx的值。
该输出公式可以帮助我们在实际应用中准确地测量各种电阻值，是电子技术领域中常用的一种测量方法。
除了以上推导的输出公式，还有一些其他形式的输出公式可以用于不同的电桥配置。
在有些电桥中，Rx是由晶体管或其他非线性元件组成，此时输出公式可能会有所不同。
在实际应用中，我们需要根据具体的电桥配置来选择合适的输出公式进行计算。
惠斯通电桥是一种常用的电阻测量仪器，通过测量失衡时的输出电压可以计算未知电阻的值。
关于惠斯通电桥的输出公式包括了很多种形式，我们需要根据具体情况选择合适的公式进行计算。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用惠斯通电桥。
第二篇示例：惠斯通电桥是一种用于测量未知电阻的电路，通过比较已知电阻与未知电阻的电阻值来确定未知电阻的数值。
在实际应用中，我们常常会使用惠斯通电桥输出公式来计算未知电阻的数值。
下面我们就来详细介绍一下惠斯通电桥输出公式以及其应用。
惠斯通电桥是由英国物理学家惠斯通于1854年发明的，它利用了电流在电路中的流动规律，通过调节电桥中的电阻和电压，使电桥两边的电势差为零，从而测量未知电阻的数值。
在惠斯通电桥中，有四个电阻，分别是R1、R2、R3和R4，其中R1和R2为已知电阻，R3为未知电阻，R4为可变电阻。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告一、实验目的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。
2、学会使用箱式电桥测量中值电阻。
3、了解电桥灵敏度的概念和提高电桥灵敏度的方法。
二、实验原理惠斯通电桥是一种用于精确测量电阻的电路。
它由四个电阻 R1、R2、Rx 和 Rs 组成，以及一个检流计 G，如图 1 所示。
当电桥平衡时，检流计中无电流通过，即 Ig ＝ 0。
此时，B、D 两点电位相等，满足以下关系：＼＼frac{R_1}｛R_2} ＝＼frac{R_x}｛R_s}＼通过交换 R1 和 R2 的位置，可以消除比率臂电阻的系统误差。
电桥的灵敏度 S 定义为：＼S ＝＼frac{＼Delta n}｛＼frac{＼Delta R_x}｛R_x}｝＼其中，Δn 是由于电阻Rx 改变ΔRx 引起的检流计偏转格数的变化。
电桥灵敏度与电源电动势、检流计灵敏度以及桥臂电阻的配置有关。
三、实验仪器1、箱式惠斯通电桥2、待测电阻3、电阻箱4、检流计5、直流电源四、实验内容与步骤1、熟悉箱式电桥的结构和使用方法，调节检流计的机械零点。
2、按照图 1 连接电路，将待测电阻 Rx 接入电桥。
3、选择合适的比率臂R1/R2 的值，先将电阻箱Rs 的值调至较大，然后逐渐减小，直至检流计指针接近零位。
4、微调电阻箱 Rs 的值，使检流计指针指零，此时电桥达到平衡。
记录 R1、R2 和 Rs 的值。
5、改变比率臂的值，重复步骤 3 和 4，测量三次，计算 Rx 的平均值和不确定度。
6、测量电桥的灵敏度。
在电桥平衡后，改变电阻箱 Rs 的值，使检流计偏转若干格，记录ΔRs 和Δn，计算电桥灵敏度。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜测量次数｜ R1（Ω）｜ R2（Ω）｜ Rs（Ω）｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 2 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜｜ 3 ｜＿____ ｜＿____ ｜＿____ ｜2、计算待测电阻 Rx根据公式＼（R_x ＝＼frac{R_1}｛R_2} R_s\），计算每次测量的Rx 值，然后求平均值＼（＼overline{R_x} ＼）。
惠斯通电桥原理
惠斯通电桥在实验中,测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法;伏安法测量电阻的公式为R=U/I 测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流,除了电流表和电压表本身的精度外,还有电表本身的电阻,不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I 和电阻两端的电压U,不可避免存在测量线路缺陷;电桥是用比较法测量电阻的仪器;电桥的特点是灵敏、准确、使用方便,它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中;电桥可分为直流电桥、交流电桥,直流电桥可以用于测电阻,交流电桥可用于测电容、电感;通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量;惠斯通电桥属于直流电桥,主要用于测量中等数值的电阻101~106Ω;对于太小的电阻10-6~101Ω量级,要考虑接触电阻、导线电阻,可考虑使用双臂电桥；对于大电阻107Ω级,要考虑使用冲击检流计等方法;惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表,而实验室用检流计属于μΑ表,电桥的灵敏度要受检流计的限制; 1．惠斯通电桥测量原理图1是惠斯通电桥的原理图;四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 连成四边形,称为电桥的四个臂;四边形的一个对角线连有检流计,称为“桥”；四边形的另一对角线接上电源,称为电桥的“电源对角线”;E 为线路中供电电源,学生实验用双路直流稳压电源,电压可在0-30V 之间调节;R 保护为较大的可变电阻,在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度;限流电阻用于限制电流的大小,主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度;电源接通时,电桥线路中各支路均有电流通过;当C 、D 两点之间的电位不相等时,桥路中的电流0≠g I ,检流计的指针发生偏转；当C 、D 两点之间的电位相等时,桥路中的电流0=g I ,检流计指针指零检流计的零点在刻度盘的中间,这时我们称电桥处于平衡状态;因此电桥处于平衡状态时有：于是210R R R R x =即102R R R R x = 此式说明,电桥平衡时,电桥相对臂电阻的乘积相等;这就是电桥的平衡条件; 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电阻,因此,电桥测电阻的计算式为0021KR R R R R x ==1 电阻1R 、2R 为电桥的比率臂,x R 为待测臂,0R 为比较臂,0R 作为比较的标准,实验室常用电阻箱;由1式可以看出,待测电阻x R 由比率值K 和标准电阻0R 决定,比值K 可以作成10n ,这是成品电桥常用的方法;检流计在测量过程中起判断桥路有无电流的作用,只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计的精度无关,由于标准电阻可以制作得比较精密,所以利用电桥的平衡原理测电阻的准确度可以很高,大大优于伏安法测电阻,这也是电桥应用广泛的重要原因;2．电桥的灵敏度电桥是否达到平衡,是以桥路里有无电流来进行判断的,而桥路中有无电流又是以检流计的指针是否发生偏转来确定的,但检流计的灵敏度总是有限的,这就限制了对电桥是否达到平衡的判断；另外人的眼睛的分辨能力也是有限的,如果检流计偏转小于格则很难觉察出指针的偏转,为此,引入电桥灵敏度问题;先定义检流计的灵敏度S 为电流变化量gx I ∆所引起指针偏转格数n ∆的比值：gI nS ∆∆=检流计 2 定义电桥灵敏度为S ：在处于平衡的电桥里,若测量臂电阻x R 改变一个微小量x R ∆引起检流计指针所偏转的格数n ∆的比值：xR nS ∆∆=电桥 3 定义电桥相对灵敏度为S ：在处于平衡的电桥里,若测量臂电阻x R 改变一个相对微小量x x R R /∆引起检流计指针所偏转的格数n ∆的比值：0R R n R R n S xx ∆∆=∆∆=相对 4电桥的相对灵敏度有时也简称它为电桥灵敏度;相对S 越大说明电桥越灵敏,电桥的相对灵敏度相对S 与哪些因素有关呢将2式整理代入4式中:xg x R I R S S ∆∆••=检流计相对 5因gx I ∆和x R ∆变化很小,可用其偏微商形式表示xg x R I R S S ∂∂••=检流计相对 6经过推导参见附录电桥灵敏度的推导可得⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++•=）（检流计相对x g x R R R R R R R R R ES S 0212102)( 7对上式的分析,可知：1电桥灵敏度相对S 与检流计灵敏度检流计S 成正比,检流计灵敏度越高电桥的灵敏度也越高;2电桥的灵敏度与电源电压E 成正比,为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电压; 3电桥灵敏度随着四个桥臂上的电阻值210R R R R x +++的增大而减小;随着xR R R R 021+的增大而减小;臂上的电阻值选得过大,将大大降低其灵敏度,臂上的电阻值相差太大,也会降低其灵敏度;根据以上分析,就可找出在实际工作中组装的电桥出现灵敏度不高、测量误差大的原因;同时一般成品电桥为了提高其测量灵敏度,通常都有外接检流计与外接电源接线柱;但是外接电源电压的选定不能简单为提高其测量灵敏度而无限制地提高,还必须考虑桥臂电阻的额定功率,不然就会出现烧坏桥臂电阻的危险;3.惠斯通电桥存在的系统误差及其消除方法我们考虑组成电桥的电阻元素的阻值不准所导致测量结果的误差,但阻值的不准确一般不会偏离太远,因此一般可以通过将比率臂电阻1R 、2R 选为标称值相同1R =2R ,比较臂0R 选高精度的电阻箱,然后调节比较臂0R 使电桥平衡,记为0R ;交换0R 和x R ,调节0R 使电桥平衡,记为'0R ;当电桥平衡时,交换前后有102R R R R x =和12'R R R R x =所以 '00R R R x = 8这样就避免了因比率臂电阻1R 、2R 电阻不准确带来的误差;当然从公式8中虽然没有比率臂电阻1R 、2R 的出现,但他们的数值大小将影响系统的灵敏度;4.检流计的保护检流计是一个μΑ表,能够通过的电流不能太大,而电流在刚接通的时候一般不知道电流的大小,通常可能超过检流计的量程而导致指针偏转超过边界甚至撞击损坏,为了保护检流计通常采用限流法如图1或分压法如图2控制;分压法的电压可以逐渐增加;在刚开始接通电路时为保护检流计,可以使电压输出较小；当调节电桥到接近平衡时可以将输出电压增加以提高灵敏度,同时也可以将检流计支路的保护电阻调至最小以提高灵敏度;限流法是通过电路中的电阻和电压的合理搭配来保护检流计;检流计的量程一般为几十到几百μΑ;而电路中的直流稳压电源电压一般可以调节到2V 左右,电阻箱ZX21一般可以达到100K Ω,因此电阻1R 和2R 可以采用ZX21电阻箱并调节到最大Ω;串联在检流计回路的保护电阻一般可以采用几千欧姆或更大的滑线电阻或电阻箱,在电路处于非平衡状态时将保护电阻调节到最大起保护检流计的作用；在电路接近平衡时,将保护电阻调节到最小,这时检流计回路的电阻为检流计本身的内阻,这样可以使检流计的电流最大以提高灵敏度,这时还可以适当提高电源电压来提高电桥的灵敏度,但要注意此时调节电阻使电桥平衡时一般只能调节电阻箱的低位电阻如果使用电阻箱有四位数据可以调节后两位,如果使用电阻箱有三位或两位可以调节后一位,但要时刻注意检流计的指针的变化不要超过边界;电桥灵敏度的推导： 如图1g R R gRx R I I I I I I -=-=210 911)(R I R R I R I R g g x Rx =++保护 10ABR R AB R x Rx U R I R I U R I R I =+=+221100 11将9式代入11式可得121200)()(R I U R R I R I U R R I g AB R g AB x Rx +=++=+ 12将9式后一个式子代入10式得x Rx R g g R I R I R R R I -=++121)(保护 13将12代入13式得x x g AB g AB g g R R R R I U R R R R I U R R R I 0012111)(++-++=++保护 14将14式经过整理得A I R R R R U g x AB =-)(201 15其中A 为我们考虑电桥在平衡位置一个微小变化;因而保护R =0,“限流电阻”也可以取为“0”;因此可以有)(021*********'x g x x x AB R R R R R R R R R R R R R R R R R A EU ++++++==）（ 16由于考虑到的是电桥在平衡位置一个微小变化,因而可以忽略x R 的微小变化对'A 的影响,因此我们可以把'A 当作常数;由15可得'201)(A R R R R E I x g -=17将17式对x R 求微分得'2AER R I xg =∂∂ 18 将18式代入6式中,得电桥灵敏度S 为'2AER R S S x ••=检流计相对 19最后经过整理得：⎥⎦⎤⎢⎣⎡++++++•=）（检流计相对1)(1)(0211010210x g x R R R R R R R R R R R R R ES S 20利用公式1简化为。
惠斯通电桥半桥全桥的异同点
惠斯通电桥半桥全桥的异同点
惠斯通电桥是电学中用于测量电阻、电感和电容的一种电桥。
根据测量的电阻数目，惠斯通电桥可以分为半桥和全桥两种。
以下是它们的异同点：相同点：
1.原理：
半桥和全桥都基于惠斯通电桥的工作原理，即利用电桥平衡条件来测量未知电阻、电感或电容。
2.使用场景：
两者都可以用于测量电阻、电感和电容，具体使用取决于待测元件的特性以及实验的具体要求。
不同点：
1.测量元件数量：
半桥：半桥通常用于测量电阻，只涉及三个电阻，即待测电阻和三个已知电阻。
全桥：全桥则可以用于测量电阻、电感和电容，通常包括四个电阻，分别是待测元件和三个已知元件。
3.测量灵敏度：
半桥：由于涉及的元件较少，灵敏度相对较低，适用于对灵敏度要求不太高的测量。
全桥：全桥由于涉及更多的元件，通常具有更高的灵敏度，因此适用于对精度和灵敏度要求较高的测量。
4.电源方式：
半桥：半桥通常需要外部电源进行工作，需要人为提供电压。
全桥：全桥可以使用交流电源或直流电源，更加灵活。
5.应用范围：
半桥：适用于对电阻进行测量的场景，例如电阻值的测量。
全桥：由于涵盖了更多的元件和测量参数，适用于更广泛的测量场景，包括电阻、电感和电容的测量。
总体而言，半桥主要用于相对简单的电阻测量，而全桥则在更复杂的测量场景中发挥作用，可用于测量电阻、电感和电容。
选择使用哪种电桥取决于具体的测量需求和待测元件的性质。
惠斯通电桥的实验注意事项
惠斯通电桥的实验注意事项惠斯通电桥是一种用于测量电阻的实验装置，主要由一个电桥电路和一系列电阻、电源、电流表、电压表等组成。
在进行惠斯通电桥的实验时，需要注意以下几个方面：一、装置搭建和连接1. 确保电源的正负极正确连接，以免短路或损坏设备。
2. 选用稳定可靠的电源，并注意其电压和电流的合适范围。
3. 保证使用的电阻箱的准确性和稳定性，检查箱体和接线端子是否良好接触。
4. 确保电桥各个元件的接线牢固可靠，以避免断路或接触不良。
二、校准1. 在进行电阻测量之前，应先进行电桥的校准。
可以采用零位法校准，即调节电阻箱中的电阻值，使电桥示数为零。
2. 在校准过程中，应注意调节沉浸在电解液中的测量杆的位置，使电桥示数最为稳定。
三、实验操作1. 实验前要检查电源是否正常开启，测量元件是否正确连接，并按照实验要求设置好电流和电压范围。
2. 在调节电桥平衡时，应缓慢调节电阻箱中的电阻值，观察电桥示数的变化情况，尽量使其趋于稳定。
3. 在调节电桥平衡时，要注意避免震动和外界干扰，尽量保持实验室环境的安静。
4. 在电桥平衡时，可以适当调节电源的电压和电流的大小，以提高电测量的灵敏度。
5. 在进行电阻测量时，要注意对测量电极的压力，尽量保持一致，以避免测量误差。
同时，要注意避免电阻和接线端子的发热，以免影响测量结果。
四、数据处理1. 在进行惠斯通电桥实验时，要注意记录实验数据，并进行反复测量，以提高测量的准确性。
2. 在处理实验数据时，可以采用平均值法、线性拟合法等方法，以获得更可靠的实验结果。
3. 在比较实验结果时，要注意考虑实验误差和不确定度，并进行合理的统计分析。
综上所述，惠斯通电桥的实验是一项比较精密的实验，需要认真细致地进行操作和数据处理。
只有合理控制各个实验环节的误差，才能获得准确可靠的实验结果。
惠斯通电桥实验小结
惠斯通电桥实验小结一、实验原理惠斯通电桥实验是一种测量电阻的方法，它基于惠斯通电桥原理。
惠斯通电桥是由英国物理学家亨利·惠斯通发明的，用于测量未知电阻值的方法。
在惠斯通电桥中，四个电阻分别连接成一个平衡桥路。
当平衡时，通过两个相邻的节点之间没有电流流动。
当一个未知的电阻被连接到其中一个支路时，通过这个支路和另一个支路之间会有一个微小的电流流动。
这个微小的电流将导致平衡被破坏，并且可以根据破坏平衡时调整其他三个已知值来测量未知值。
二、实验步骤1. 连接实验装置：将四个电阻分别连接成一个平衡桥路。
2. 调整实验装置：调整已知三个值来使得平衡桥路达到平衡状态。
3. 测量未知值：将未知值连接到其中一个支路上，并记录下破坏平衡时其他三个已知值。
根据这些数据计算出未知值。
4. 重复步骤2-3以验证结果并提高精度。
三、实验注意事项1. 实验装置必须正确连接。
2. 调整平衡状态时，应注意调整的顺序和方法。
3. 测量未知值时，应记录下准确的数据并进行正确的计算。
4. 实验过程中应注意安全，避免电击等事故发生。
四、实验结果分析通过惠斯通电桥实验，可以测量出未知电阻值。
实验结果可以用于验证理论模型中的预测，并用于研究材料的性质和特性。
此外，该实验还可以帮助学生理解基本电路原理和测量技术。
五、实验应用惠斯通电桥实验广泛应用于物理学、化学、材料科学和工程等领域。
它可以用于测量各种材料的电阻率、导电性能和其他相关参数。
此外，该实验还可以用于检测电子元器件和线路，并在工业生产中进行质量控制。
六、结论通过惠斯通电桥实验，可以准确地测量未知电阻值，并验证理论模型中的预测。
该实验对于学生理解基本电路原理和测量技术具有重要意义，并在物理学、化学、材料科学和工程等领域得到广泛应用。
惠斯通电桥测量电阻的实验体会
惠斯通电桥测量电阻的实验体会最近做了一个惠斯通电桥测量电阻的实验，真的是有点感触，想跟大家唠唠。
大家知道，电学的这些东西一开始学起来挺抽象的，特别是像电桥这种看起来复杂的东西。
记得刚开始接触电桥的时候，心里就琢磨：“这个东西看上去那么复杂，我能弄明白吗？”但是啊，做了实验之后，才发现其实它没那么神秘，搞明白了，就像是揭开了一层面纱，突然就觉得豁然开朗了。
我们说惠斯通电桥其实就是用来测量电阻的工具。
它有点像一个“称重秤”，不过量的不是人的体重，而是电阻的“重量”。
你看啊，电桥上有四个电阻，连接起来就像个“四条腿”的桌子。
两边的电阻分别接在电源和电流表上，另外两边接在我们要测量的电阻和可调电阻上。
只要调节那个可调电阻，让电桥的电流表读数为零，咱们就能算出未知电阻的值了。
这么简单的一件事，听上去是不是有点像在玩拼图？一点一点地调整，终于拼凑出正确的答案。
刚开始做这个实验的时候，真的有点小紧张。
毕竟，操作上还挺考究的，稍微不小心就容易出错。
电流表上可不容许一点“波动”，动一下就不对了。
更别提那些看似不起眼的细节了。
比如啊，那些接线，有时候插错了，电桥就“呜呜”不响，根本没法调整。
电桥实验让我深刻体会到，科学实验其实是一种细致的艺术，稍不留神，就得从头再来。
然后说到那个可调电阻吧，它真的是个调皮捣蛋的小家伙。
有时候调得太快，电流表的指针就跳得飞快，好像要和你玩“追逐战”似的。
你一调慢点，又好像不够灵敏，结果又得重头来过。
通过这一番折腾，终于把指针稳定下来，心里顿时舒坦，感觉像是和那电桥达成了某种默契。
不过，最有意思的是，调节电阻的时候，真有一种“快了快了”的感觉，就像是在玩游戏，越往后越有挑战性，又充满了成就感。
说实话，这个实验过程中，也让我明白了一个道理：科学啊，讲究的是耐心和细心。
咱们做事不能急躁，慢慢调整，才能得到准确的结果。
那种“一气呵成”的瞬间，真是让人如释重负。
其实一开始的那些疑虑和焦虑，都是自己给自己找的麻烦。
惠斯通电桥计算
惠斯通电桥计算摘要：1.惠斯通电桥的概述2.惠斯通电桥的计算公式3.惠斯通电桥的应用4.差分放大器在惠斯通电桥中的作用5.惠斯通电桥的优点正文：一、惠斯通电桥的概述惠斯通电桥是一种测量电阻值的电路，它的主要组成部分是四个电阻、一个电源和一个检流计。
当桥完全平衡时，即左右两侧的电阻相等，桥两端的电压为零。
然而，由于电阻的一个微小变化，桥变得不平衡，从而产生一个电压差。
这个电压差可以被检流计检测到，从而得到电阻值的变化。
二、惠斯通电桥的计算公式惠斯通电桥的计算公式是根据基尔霍夫电流定律和电压定律推导出来的。
假设左右两侧的电阻分别为R1 和R2，R3 和R4，电源电压为V，检流计位于R1 和R4 之间，R2 和R3 之间的电压为U。
那么，根据基尔霍夫电流定律，我们可以得到以下公式：I = V / (R1 + R2 + R3 + R4)根据电压定律，我们可以得到以下公式：U = I * (R2 + R3)通过联立以上两个公式，我们可以解得：R1 / R2 = R3 / R4这就是惠斯通电桥的计算公式。
三、惠斯通电桥的应用惠斯通电桥广泛应用于各种测量场景，例如应变计、压力计、传感器等。
在这些应用中，惠斯通电桥可以测量电阻值的微小变化，从而得到相应的物理量的变化。
例如，在压力计中，当受到压力时，电阻R1 和R3 的值会发生变化，从而可以通过惠斯通电桥测量出压力的变化。
四、差分放大器在惠斯通电桥中的作用差分放大器可以在惠斯通电桥中提取共模信号，并拒绝所有的共模噪声。
因为共模噪声很容易被拒绝，所以可以从桥中提取非常小的信号变化。
五、惠斯通电桥的优点惠斯通电桥具有以下优点：1.测量精度高：惠斯通电桥可以测量电阻值的微小变化，从而得到相应的物理量的变化。
2.抗干扰能力强：惠斯通电桥可以拒绝所有的共模噪声，从而提高测量的准确性。
惠斯通电桥定理
惠斯通电桥定理朋友们！今天咱们来聊聊惠斯通电桥定理，别担心，不是啥高深的东西，听着复杂，实则简单，反正我们用的是人话！大家都知道，电流啊，电压啊这些东西，一听就感觉有点“深不可测”，对吧？可是如果咱们拆开来看，其实它们就像一块块拼图，摆对了位置，就能揭示出一个个隐藏的秘密。
要说惠斯通电桥定理，其实就是一个测量电阻的神器。
你看，电阻它其实是电流流通的“阻碍”，可以理解成电流的“路障”。
大家试想一下，在你家里搞电路装置时，发现电流跑不动了，这个时候电阻就成了罪魁祸首，得找找看哪里出了问题。
而惠斯通电桥，恰恰就是用来解决这个问题的。
你可能会想，怎么测量呢？你也许会猜到，测量电阻也有自己的套路，尤其是在很多电子元件、仪器的维护、校准中，测电阻可是基础中的基础！这个惠斯通电桥可不是随便哪个人发明的，是英国科学家惠斯通，听名字就很有气场的那种！这个小哥可是有些“拿得出手”的背景的，他发明的这套测量电阻的原理，不仅让很多电学问题迎刃而解，而且能精确地算出未知电阻值，简直是“电学世界里的神算子”！不过大家也别觉得这玩意儿太神奇，其实原理还是挺简单的。
我们就想象，电桥就像是一个四条路交汇的十字路口，两个电阻在交点的两端，你看好像挺复杂，但其实只要在正确的时机让电流通过，就能精准找到那个未知的电阻了。
别着急，咱们继续往下说。
惠斯通电桥定理到底是怎么工作的呢？其实也不难理解。
假设有一个电桥，它四个支点分别是四个电阻。
三个电阻的数值我们是知道的，第四个就是咱们要测的那个“神秘电阻”。
那你们就得想象，这个电桥上流过的电流一旦走到各个电阻上，它就会“停滞”一下。
我们可以通过调节已知的电阻，调整电流的平衡状态，直到电桥达到“平衡”状态时，那时我们就能知道第四个电阻的准确数值了。
是不是超简单？其实就是一个“找平衡”的过程，能精准地找到未知的电阻，超级牛！大家别小看这测量电阻的事儿，虽然看起来没有那么复杂，但它在实际应用中可是大有用处。
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惠斯通电桥
实验目的
1．掌握惠斯通电桥的原理，并通过它初步了解一般桥式线路的特点。
2．学会使用惠斯通电桥测量电阻。
实验仪器
QJ23型电桥，电阻箱，检流计，滑线变阻器，直流稳压电源等。
实验原理
前面我们介绍的伏安法测量电阻，其精度不够高。
这一方面是由于线路本身存在缺点，另一方面是由于电压表和电流表本身的精度有限。
所以，为了精确测量电阻，必须对测量线路加以改进。
惠斯通电桥（也称单臂电桥）的电路如图1所示，四个电阻R1、R2、R b、R X 组成一个四边形的回路，每一边称作电桥的“桥臂”，在一对对角AD之间接入电源，而在另一对角BC之间接入检流计，构成所谓“桥路”。
所谓“桥”本身的意思就是指这条对角线BC而言。
它的作用就是把“桥”的两端点联系起来，从而将这两点的电位直接进行比较。
B、C两点的电位相等时称作电桥平衡。
反之，称作电桥不平衡。
检流计是为了检查电桥是否平衡而设的，平衡时检流计无电流通过。
用于指示电桥平衡的仪器，除了检流计外，还有其它仪表，它们称为“示零器”。
图 1
当电桥平衡时，B 和C 两点的电位相等，故有
AC AB V V = CD BD V V = （1） 由于平衡时0=g I ，所以B 、C 间相当于断路，故有
21I I = b X I I = （2）
所以 11R I R I X X = 22R I R I b b =
可得 X b R R R R 21= （3）
或
b X R R R R 21= （4）
这个关系式是由“电桥平衡”推出的结论。
反之，也可以由这个关系式推证出“电桥平衡”来。
因此（3）式称为电桥平衡条件。
如果在四个电阻中的三个电阻值是已知的，即可利用（3）式求出另一个电阻的阻值。
这就是应用惠斯通电桥测量电阻的原理。
上述用惠斯通电桥测量电阻的方法，也体现了一般桥式线路的特点，现在重点说明它的几个主要优点：
（1）平衡电桥采用了示零法——根据示零器的“零”或“非零”的指标，即可判断电桥是否平衡而不涉及数值的大小。
因此，只须示零器足够灵敏就可使电桥达到很高灵敏度，从而为提高它的测量精度提供了条件。
（2）用平衡电桥测量电阻方法的实质是拿已知的电阻和未知的电阻进行比较。
这种比较测量法简单而精确。
如果采用精确电阻作为桥臂，可以使测量的结果达到很高的精确度。
（3）由于平衡条件与电源电压无关，故可避免因电压不稳定而造成的误差。
仪器描述
箱式惠斯通电桥的基本特征是，在恒定比值R
1／R
2
下，变动R
b
的大小，使电
桥达到平衡。
它的线路结构和滑线式电桥相似，它只是把各个仪表都装在木箱内，便于携带，因此叫箱式电桥，其形式多样。
现介绍QJ23型携带式直流单臂电桥。
图2为其面板布置图，右边四个电阻是比较臂R
b ，左上角是比例臂R
1
／R
2
，
共分七档，右下角两只接线柱是接待测电阻，左上角一对接线柱是外接电源用的。
左下角三只接线柱是用来接电流计的，当接线片把下面两接线柱相连时，是使用内部电流计，当接线片把上面两接线柱相连时，内部电流计被短路，然后在下面两接线柱间外接电流计。
中间下面两个按扭分别是电源开关（B），电流计开关（G），使用时要注意，测量时应先按B后按G，
断开时要先放开G后放开B。
电流计上的旋扭是调节指针零点的，叫做机械调零器。
图 2
实验内容
1．用自组电桥测量电阻
用电阻箱连成桥路如图3所示，接到桥臂的导线应该比较短，与图1不同之
，开始操作时，电桥一般处在很不平衡处在于增加了保护电阻Rh、开关Kg和K
b
的状态，为了防止过大的电流通过检流计，应将R
拔至最大。
随着电桥逐步接
h
也逐渐减小直至零。
近平衡，R
h
图 3
为了保护检流计，开关的顺序应注意先合Kb、后合Kg，先断开Kg、后断开
K b ，即电源K
b
要先合后断。
在电桥接近平衡时，为了更好地判断检流计电流是否为零，应反复开合开关
Kg（跃接法）细心观察检流计指针是否有摆动。
测量几十、几百、几千欧姆的电阻各一个，分别取R
1/R
2
=500Ω/500Ω及50
Ω/500Ω。
每次更换R X前均要注意：（1）增大R h；（2）切断Kg。
2．用箱式电桥测量电阻
今用内接电源和内接检流计。
（1）将检流计指针调到零。
（2）接上被测电阻R
X
，估计被测电阻近似值，然后将比例臂旋钮转动到适当倍率。
（3）轻而快地先后按B、G（一触即离），同时观察检流计指针的偏转方向。
若指针向右（即正向）表示R
b 值太小，需增加，若指针向左（即负向）表示R
b
值太大，需减小。
这样几次调节R
b
，直至检流计无偏转为止。
这时
R X ＝（比例臂读数）×（比较臂读数之和）欧
（4）重复上述步骤测量另外两个电阻。
3．测量计算电桥的灵敏度。
公式R X ＝R 1R b ／R 2是在电桥平衡的条件下推导出来的。
而电桥是否平衡，实
验上是看检流计有无偏转来判断的。
当我们认为电桥已达到平衡时Ig ＝0，而Ig 不可能
绝对等于零，而仅是Ig 小到无法用检流计检测而已。
例如，有一惠斯通电桥上的检流计偏转一格所对应的电流大约为10－6安培，当通过它的电流为10－7安培，指针偏转1／10格，我们是可以察觉出来的，当通过它的电流小于10－7安培时，指针的偏转小于1／10格，我们就很难察觉出来了。
为了定量地表示检流计不够灵敏带来的误差，可引入电桥灵敏度Si 的概念，它的定义是
X X
i R R n S ∆∆= （5） ΔR X 是当电桥平衡后把RX 改变一点的数量，而Δn 是因为R X 改变了ΔR X 电桥略失平衡引起的检流计偏转格数。
从误差来源看，只要仪器选择合适，用电桥测电阻可以达到很高的精度。
在测灵敏度时，由于R X 是不可变的，故可以用改变R b 的办法来代替。
计算表明
22
11R R n R R n R R n R R n S b b X X i ∆∆=∆∆=∆∆=∆∆= 可见，任意改变一臂测出的灵敏度，都是一样的。
用箱式电桥测量三个待测电阻的电桥灵敏度。
思考题
1．能否用惠斯通电桥测毫安表或伏特表的内阻？测量时要特别注意什么问题？
2．电桥测电阻时，若比率臂的选择不好，对测量结果有何影响？
3．如果按图4－5－3连成电路，接通电源后，检流计指针始终向一边偏转、不偏转，试分析这两种情况下电路故障的原因。
惠斯通电桥不是惠斯通发明的
在测量电阻及其它电学实验时，经常会用到一种叫惠斯通电桥的电路，很多人认为这种电桥是惠斯通发明的，其实，这是一个误会，这种电桥是由英国发明家克里斯蒂在1833年发明的，但是由于惠斯通第一个用它来测量电阻，所以人们习惯上就把这种电桥称作了惠斯通电桥。