电桥法测电阻18175
(物理实验)8-直流单电桥法测电阻
05
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实验总结与思考
本实验的收获和体会
掌握了直流单电桥法测电阻的原理和操作方法， 了解了电桥平衡的条件。
学会了使用万用表测量电阻，熟悉了实验器材的 使用。
通过实验，加深了对电阻、电压、电流等物理量 的理解，提高了实验技能和数据处理能力。
对实验中遇到的问题的思考和改进建议
问题
在实验过程中，有时会出现电桥不平衡的情况，导致测 量结果不准确。
(物理实验)8-直流 单电桥法测电阻
目 录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
01
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实验目的
掌握直流单电桥法测电阻的原理
总结词
理解直流单电桥法测电阻的基本原理，包括电桥平衡条件、电阻的测量原理等 。
详细描述
直流单电桥法是一种利用电桥平衡条件测量电阻的方法。在电桥平衡时，测量 桥臂上的电阻值，即可得到被测电阻的阻值。该方法具有较高的测量精度和稳 定性，是物理实验中常用的测量电阻的方法之一。
02
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实验原理
直流单电桥法测电阻的基本原理
直流单电桥法是一种利用电桥平衡原理测量电阻的方法。通过调节电桥平衡，可以 精确测量电阻的阻值。
电桥平衡是指电桥电路中，相对的两个桥臂的电阻值相等，使得电桥输出电压为零 。
直流单电桥法测电阻的基本原理基于欧姆定律，即通过测量电阻两端的电压和流过 的电流，计算得到电阻的阻值。
记录实验过程中检流计的读数、电阻 箱和待测电阻的数值。
根据实验结果，分析误差来源，提出 改进措施。
对实验数据进行处理和分析，得出实 验结论。
04
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实验结果分析
5电桥法测电阻
第三章电磁学基本实验§3.1 直流量的测量实验1 电桥法测电阻直流电桥是常用的测量电阻的仪器。
直流电桥分单臂电桥（又称惠斯顿电桥）和双臂电桥（又称凯尔文电桥），单臂电桥用来测定中值电阻（1——10 7Ω），双臂电桥用来测定低电阻（1Ω以下）。
（一）单臂电桥（惠撕登电桥）测电阻[实验目的]1．掌握惠斯登电桥的结构和测量原理。
2．学会用电阻箱自组惠斯登电桥测中值电阻的方法。
3．了解在自组惠斯登电桥测量中提高电桥灵敏度，减少测量误差的方法。
[实验仪器]ZX21型六旋钮电阻箱3个、AC5型直流指针式检流计一架，47kΩ电位器一粒，300Ω滑线变阻器一架，AC15/4型直流复射式检流计一架，QJ19型箱式两用直流电桥一架，直流稳压电源一台，单刀双掷开关一个，双刀双掷反向开关一个，导线若干。
[实验原理]图3—1—1—1 惠斯登直流电桥电路图惠斯登直流电桥也称单臂直流电桥，是一种直流平衡电桥，其原理电路如图所示。
由图（3—1—1—1）可见，R X、R2、R3、R4构成四个桥臂，BD两点间接入检流计形成一个通路，称为桥路。
当电桥平衡时，V BD＝0，桥路没有电流流过，I G=0。
此时有：V AB＝V AD，V BC＝V DC，（3-1-1-1）设I1为电桥平衡时流过ABC 路的电流，I 2流过ADC 路的电流,那么式（3-1-1-1）可写为 I 1 R X ＝I 2R 4，I 1R 2＝I 2R 3 （3-1-1-2）把式（3-1-1-2）的两式相除，得423X R R R R = （3-1-1-3） 即243X R R R R = （3-1-1-4）式（3-1-1-4）就是惠斯登电桥得平衡条件。
式中23R R （或43R R ）称为比率臂， R 2或R 4称为比较臂。
调节惠斯登电桥平衡一般可以根据待测电阻的大小，选好比较臂再调节比较臂。
桥路上的电位器R b ，起到保护检流计的作用，当电桥不平衡时，流过BD 间的电流可能会大，会烧毁检流计，此时应把R b 调到最到，以减小流过检流计的电流，当电桥基本平衡时，R b 要调到最小值，提高检流计的灵敏度，减少电桥的测量误差。
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。
电桥法测电阻
实验十 电桥法测电阻电桥是一种精密的电学测量仪器，可用来测量电阻、电容、电感等电学量，并能通过这些量的测量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被广泛应用在工业生产的自动控制方面。
【实验目的】⒈ 掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特点。
⒉ 学会QJ19型两用直流电桥的使用。
⒊ 了解双臂电桥测低电阻的原理和特点。
【实验原理】直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。
单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来测量102～106Ω的电阻。
双臂电桥又称开尔文电桥，可用来测量10-5～10-2Ω范围的电阻。
实验所用的QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。
⒈ 惠斯登单臂电桥的工作原理惠斯登电桥的原理电路如图3-10-1所示，四个电阻1R 、2R 、3R 、和x R 称为电桥的四个臂，组成一个四边形ABCD ，对角D 和B 之间接检流计G 构成“桥”，用以比较“桥”两端的电位，当D 和B 两点的电位相等时，检流计G 指零，电桥达到了平衡状态。
此时有2211R I R I =，33R I R I x x =由于x I I =1，23I I =因此可得321R R R R X =（3-10-1） （3-10-1）式为惠斯登电桥的平衡条件，根据1R 、2R 和3R 的大小，可以计算出待测电阻x R 的阻值，一般称1R 、2R 为比率臂，3R 为比较臂。
图 3-10-1 惠斯登电桥的原理电路图⒉ 开尔文双臂电桥的工作原理 在惠斯登电桥电路中，存在着接触电阻和接线电阻，这对低电阻的测量将带来很大的误差。
特别是当待测电阻的阻值与接触电阻同数量级时，测量便无法进行。
在此情形下，为了获得准确的测量结果，必须采用开尔文双臂电桥进行测量。
开尔文双臂电桥的电路结构如图3-10-2所示，x R 为待测电阻，S R 为低值标准电阻，1R 、2R 、内R 和外R 均为阻值较大的电阻，Y 表示联接x R 和S R 的接线电阻（其中包括这一接线与x R 和S R 的接触电阻）它与x R ，S R 同数量级，是引起测量误差的重要因素，必须设法消除它的影响。
实验十八__电桥法测电阻
实验十八__电桥法测电阻一、实验目的1. 熟练掌握电桥法测量电阻的方法。
2. 了解电桥电路的运用。
3. 体验实验探究科学的过程。
二、实验器材五万分之一直流电桥、细线桥臂电阻箱、稳恒电流源、电压表、电池组。
三、实验原理1. 韦斯顿电桥和焦耳电桥韦斯顿电桥是通过对待测电阻进行有源辅助电阻的调节，使电桥两支臂中的电势差为零来测量待测电阻。
韦斯顿电桥的特点是测量精度较高，但要求其电桥的四个电阻值都需较大（一般在$\mathrm{k\Omega}$或$\mathrm{M\Omega}$的数量级），且一般使用直流电源。
与之相比，焦耳电桥使用被测电阻与已知电阻组成2个并联的电阻网络(即比例臂比值固定),另一个并联的电阻网络是灵敏电流计和变比器的组合。
在灵敏电流计读数为0时，可以通过已知电阻与比例臂比值计算出待测电阻的值，较适合测量较小的电阻值。
2. 滑线电位器电位器是电子电路中常用的一个器件，它的主要功能是调节电路的电压或电阻，并且具有一定的抗干扰能力。
滑线电位器与常规电位器不同，它通过电位器中心点的滑动，改变其两个接口之间的电压，并可在不影响电路稳定工作的情况下改变电路的输出。
3. 博斯顿电桥博斯顿电桥是利用滑线电位器代替已知电阻比例臂，采用交流电源给电桥提供电源。
当滑线电位器在不同的位置时，电桥两侧电势差也随之改变，当电桥达到平衡时，滑线电位器的位置就是未知电阻值的大小。
四、实验步骤1.根据电桥电路的示意图连接电路，滑线电位器（调节臂）与一组未知电阻串联后，接在电桥比例臂端，另一组已知电阻串联到另一端口相对应的电桥比例臂端。
2. 调整调节臂的空滑线位置，使用滑线电位器将电桥至于平衡位置。
3. 测量电桥相邻两点的电压并记录。
4. 明确电桥平衡条件，计算出待测电阻的值。
5. 更换不同的待测电阻，并将其记录在计算表格中。
五、实验数据处理2. 计算各个样本的测量误差。
3. 用样本的平均值作为电阻的实际测量结果。
六、实验注意事项1. 连接电路时应按照实验指导书正确连接，严禁出现短路情况并检查电路的脱落情况。
平衡电桥测电阻调节步骤和使用公式
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电桥法测电阻
实验名称 惠斯登电桥测电阻所属实验室：大学物理实验中心217分室一、实验基本介绍电桥是一种比较式仪器,是很重要的电磁学基本测量仪器之一;电桥按其结构特点可分为交流电桥和直流电桥,也可分为单臂电桥和双臂电桥；按工作状态可分为平衡电桥和非平衡电桥;惠斯登电桥称为单臂电桥,是最常用的直流电桥,主要用于低电阻的测量;二、实验仪器介绍实验仪器：QJ23型直流电阻电桥,万用电表,电阻若干只;图 1 QJ23型直流电阻电桥、指针万用表、待测电阻QJ23型箱式惠斯登电桥如图1所示;箱式直流电桥具有便于携带、准确度高和使用方便等特点;其电路原理图如图2所示;R 1、R 2为比例臂,R s 为比较臂,改变b 点的位置就可以改变R 1/R 2即比例系数K 的比值;例如将倍率开关b置于“102”时,便有120.9998.90281.009409.09409.0981.0091008.9020.999R R +++++==+ 实验中R x 的误差主要取决于R s ,而不是R 1/R 2的比值;从图2可知,比较臂R s 由四只可变的标准电阻相互串联,其总阻值可达9999Ω;所以该电桥可测量1~9999000Ω范围内的电阻,基本量程为100~99990Ω;调零旋钮倍率选择灵敏度旋钮图3为QJ23型箱式电桥面板示意图;面板中下部有四个标有“1000⨯”、“100⨯”、“10⨯”和“1⨯”的旋钮,是用来调节比较臂R s的,调节范围为0~9999Ω;使用与读取方法同电阻箱;面板右下角的“R x”接线柱是用来联接被测电阻的；左侧上方的“+E-”用于联接外部电源；“内、G、外”为检流计选择端钮,当“G”和“内”用短路片联接时,则在“G”和“外”之间需外接检流计；在“G”和“外”短路时,则箱式电桥内附的检流计接入了电路;面板右上角为倍率“K”选择开关;面板左下角的“B”“G”按钮,从图2可以看出,前者用于接通电源,后者用于接通检流计支路; 在使用时,“B”、“G”两个电健要同时使用,但需先按下“B”,再按下“G”；断开时则先松开“G”,再松开“B”,以保护检流计;所以使用箱式电桥时,先将倍率KR1/R2确定,然后调节R S使电桥平衡,由公式3便可计算出测量结果;三、实验内容预习实验目的1. 理解直流电桥的构成和工作原理；2. 掌握万用电表的使用和电桥的调节方法；3. 用直流电桥测定电阻的阻值;实验原理惠斯登电桥测量电阻的原理惠斯登电桥的原理如图4所示;图中R1、R2、R s是已知其阻值的标准电阻,它们与待测电阻R x构成一个四边形,每一边都称为电桥的臂;R1、R2称为比例臂,R s称为比较臂,R x 称为待测臂;在A、B两端接直流电源E；在C、D两点间接检流计G,结构像桥一样,故称为电桥;当C、D两点间的电势不相等时,有电流通过检流计G,电桥不平衡;调节R s,使检流计中电流为零I g＝0,此时C、D两点间电势相等,电桥达到平衡,于是有：图3 图4 图2I 1 R x =I 2 R s 1I 1 R 1=I 2 R 22 12x s s R R R KR R ==3式中K= R 1/R 2称为比例系数;由公式11-3知,当电桥平衡时,两相对桥臂电阻的乘积相等;显然,R x 可由标准电阻R 1、R 2 和R S 求得,与电源的电压无关;所以,电桥测电阻实质上是比较测量法;由于标准电阻有很高的精确度,因而用电桥测电阻也有很高的精确度; 3.2.2 电桥灵敏度在实验中,我们是通过检流计的指针是否偏转来判断电桥平衡的；所以测量结果的准确程度与检流计的灵敏度有关;当电桥平衡时,如果比较臂R S 有一增量∆R S ,电桥的平衡被破坏,使检流计指针偏移∆n 格,则电桥的灵敏度S 定义为：ss ssn nS R R R R ∆∆==∆∆ 4 可以证明,对同型号检流计和电阻组好的电桥,改变其它任一臂,电桥的灵敏度都一样,即灵敏度是唯一确定的;所以公式11-4可改写为：ix i xn nS R R R R ∆∆==∆∆ 5 若检流计在分格以下的偏转变化不可察觉,则当∆n=分格时,所对应的R x 值可能产生的最大误差为∆R x ;0.2x x R R S∆=6 实验内容与步骤1先用万能电表电阻档粗测电阻的阻值;对指针式电表,合适的档位能使指针有较大的偏转；对数字式电表,若首位读数是1,则应有4位有效数字,若首位是其它数字,则应有3位有效数字,否则就是档位不合适;.2将电阻接到电桥上,根据电阻值选择电桥的倍率和读数旋钮比较臂R s ,合适的比率将有4位有效数字的测量结果,也就是首位读数旋钮不为零;连接短路片,令电桥使用内置的检流计和内置的电源;3按下电源开关按扭“B ” ,使电桥通电;起初电桥处于非平衡状态,点按检流计按扭“G ” ,可观察到指针的偏转;由偏转方向,判断读数调节的增减方向,相应调节最大的读数旋钮,使指针的偏转幅度减少;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当检流计指针指向零时,即电桥处于平衡状态时,用3式计算待测电阻的阻值;6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∆n 格,相应的电阻值改变为∆R,计算电桥的灵敏度n S R R∆=∆ 7依上方法,测量几只阻值不同的电阻和这些电阻的串、并联电阻值; 8根据6式估算测量的不确定度;四、思考题1为什么用电桥测量待测电阻前,先要用万用表进行粗测 2箱式电桥中比例臂的倍率值选取的原则是什么五、数据记录的参考表格表格一 用箱式电桥测电阻。
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。
高中物理实验测量电阻的方法
高中物理实验测量电阻的方法电阻是物理学中的重要概念，用来衡量导体对电流的阻碍程度。
在高中物理实验中，学生常常需要学习和掌握测量电阻的方法。
本文将介绍几种常见的测量电阻的方法，包括电桥法、电压分压法和欧姆定律法。
一、电桥法电桥法是一种较为精确的测量电阻的方法，适用于测量较大或较小电阻值的情况。
它基于电桥平衡时的电阻比例关系，通过调节电桥平衡的方法来计算未知电阻的数值。
在进行电桥法测量电阻时，我们需要准备一个带有滑动臂的电桥电路，滑动臂上连接一个可调电阻。
首先，将待测电阻与可调电阻并联连接到电桥的两个相邻节点上。
其次，调节和移动滑动臂，使得电桥平衡。
最后，根据电桥平衡时滑动臂所处的位置，利用已知电阻和已知电流大小，通过比例关系计算未知电阻的数值。
二、电压分压法电压分压法是一种简单和常用的测量电阻的方法。
它利用串联电路中的电压分压关系，通过测量电压和已知电流大小来计算未知电阻。
在进行电压分压法测量电阻时，我们需要准备一个串联电路，其中包括一个已知电阻和一个待测电阻。
首先，将待测电阻和已知电阻串联连接到电源电路中。
其次，通过测量已知电阻两端的电压和已知电流大小，利用电压分压关系计算未知电阻的数值。
需要注意的是，当使用电压分压法测量较小电阻值时，应注意避免电流过大，以防止电阻发热而改变测量结果。
三、欧姆定律法欧姆定律法是一种简单而直接的测量电阻的方法。
它基于欧姆定律，即电流和电阻之间的关系，通过测量电流和电压大小来计算未知电阻。
在进行欧姆定律法测量电阻时，我们只需要准备一个串联电路，其中包括一个待测电阻。
首先，将待测电阻接入串联电路中。
其次，通过测量电流和电压的大小，利用欧姆定律（U=IR）计算未知电阻的数值。
值得注意的是，当使用欧姆定律法测量较小电阻值时，应选择合适的电流量程，以保证测量结果的准确性。
综上所述，高中物理实验中测量电阻的方法有电桥法、电压分压法和欧姆定律法。
根据实际情况和实验需求，可以选择适当的方法来进行测量。
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。
电桥测电阻公式
电桥测电阻公式电桥测电阻公式是指用电桥测量电阻时所使用的数学公式。
电阻是电路中的一个重要参数，它反映了电流通过导体时的阻碍程度。
电桥是一种常用的测量电阻的仪器，它利用电流的平衡条件来测量未知电阻的值。
在电桥测电阻中，常用的公式是基于韦恩桥的电阻公式。
韦恩桥是一种常用的电桥电路，它由四个电阻组成，分别为R1、R2、R3和R4。
其中，R1和R2为已知电阻，R3为待测电阻，R4为可变电阻。
通过调节可变电阻R4，使得电桥平衡，即电流经过R1、R2和R4时电势差为零。
此时，可以得到电阻测量的公式如下：R3 = (R1 / R2) * R4其中，R3表示待测电阻的值，R1和R2为已知电阻的值，R4为电桥平衡时的可变电阻的值。
通过上述公式，我们可以利用电桥测量未知电阻的值。
首先，我们需要将已知电阻R1和R2的值设置好，然后通过调节可变电阻R4，使得电桥平衡。
当电桥平衡时，测量R4的值，然后代入公式中即可计算出待测电阻R3的值。
电桥测电阻的原理是基于电桥平衡条件。
电桥平衡是指电桥的两个对角线上的电势差为零，即电桥中的电流分布均匀。
当电桥平衡时，说明待测电阻与已知电阻之间的电势差为零，即电流通过这两个电阻时的电势相等。
根据欧姆定律，电流通过电阻时的电势与电阻成正比。
因此，电桥平衡的条件可以用来测量未知电阻的值。
电桥测电阻公式的应用非常广泛。
在实际中，电桥测量电阻的方法被广泛应用于电子技术、电力系统和仪器仪表等领域。
通过电桥测量电阻可以得到准确的电阻值，对于电路设计、故障诊断和性能评估等方面都具有重要意义。
电桥测电阻公式是一种用于测量电阻的数学公式。
通过调节电桥平衡时的可变电阻，可以得到待测电阻的准确值。
电桥测电阻的原理是基于电桥平衡条件，即电桥中的电流分布均匀。
电桥测电阻公式在实际中有广泛的应用，对于电子技术和电力系统等领域具有重要作用。
通过电桥测量电阻，可以准确地获取电路中的电阻值，为电路设计和故障诊断提供了有效的手段。
电桥法测量电阻
u2
2
i
i
2 R
1
1/
2
2
仪 /
2
3
然后分别求出 UL，Ud 。 再计算铜的相对不确定度U / :
E U (Ur )2 ( 2Ud )2 (Ul )2
%
R
d
L
求出
U
U
( m)
结果表示为： U ( m)
参考数据：
R仪 % Rmax
式中α为准确度等级，Rmax为电桥读数的满刻度(Ω)
准确度 等级
0.2级
三、实验原理 1. 双臂电桥原理图
R1、R2、 R3、 R4均为可调电 阻，Rx为被测 低电阻， Rs为 低值标准电阻。
2. 调节R1、R2、 R3、R4，使电桥平衡，可求得
Rx
R1 R2
RS
R3
rR4 R4
r
( R1 R2
R3 R4
)
当 R1 R3 时 R2 R4
Rx
R1 R2
changzhouinstituteoftechnology实验38电桥法测量电阻physicsexperimentcenter常州工学院万志龙changzhouinstituteoftechnology实验简介电桥是利用比较法进行电磁测量的一种电路连接方式它不仅可以测量很多电学量如电阻电容电感等而且配合不同的传感器件可以测量很多的非电学量如温度压力电桥是利用比较法进行电磁测量的一种电路连接方式它不仅可以测量很多电学量如电阻电容电感等而且配合不同的传感器件可以测量很多的非电学量如温度压力等电桥法测量电阻等
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：
单臂电桥测电阻实验步骤
单臂电桥测电阻实验步骤
哎呀，今天我们来聊聊一个超级有趣的实验——单臂电桥测电阻！这个实验可是考验咱们物理功底的时候咯，不过别担心，我保证让你轻松搞定！
咱们要准备的工具可不少哦。
除了那些普通的电线、电池、开关之类的东西，还得有个单臂电桥。
别看它长得简单，实际上可是高科技产品呢！有了它，咱们就能轻松地测量出各种电阻了。
接下来，咱们就开始实验吧！咱们要把电桥搭建好。
这个过程可不能马虎哦，因为一旦搭建错了，后面的实验就没法进行了。
所以，咱们要认真仔细地操作。
好了，现在电桥已经搭好了，下面就是测量电阻的关键步骤了。
咱们要把待测电阻和电源连接到电桥上。
这个过程可不能随便乱接哦，否则会影响测量结果。
记住了，待测电阻要放在电桥的一端，而另一端则要接地。
这样才能保证测量的准确性。
接下来，咱们就要开始调整电桥的平衡状态了。
这可不是一件容易的事情哦，需要咱们运用一些物理知识来解决。
不过没关系，只要咱们用心去学，肯定能掌握这个技巧的。
好了，现在电桥已经平衡了，咱们就可以开始测量电阻了。
这个过程其实也很简单，只需要按照实验步骤一步步操作就可以了。
不过要注意的是，在测量过程中要保持手稳，避免因为抖动导致测量结果不准确。
当咱们得到测量结果后，不要忘了记录下来哦。
这样以后复习的时候就可以方便地查看了。
而且，如果有什么疑问的话，也可以及时向老师请教。
单臂电桥测电阻实验虽然看起来有点复杂，但只要咱们认真学习、仔细操作，一定能够成功完成的！加油吧，少年！。
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。
（整理）电桥法测电阻.
（整理）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。
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)。
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实验名称惠斯登电桥测电阻
（所属实验室：大学物理实验中心217分室）
一、实验基本介绍
电桥是一种比较式仪器，是很重要的电磁学基本测量仪器之一。
电桥按其结构特点可分为交流电桥和直流电桥，也可分为单臂电桥和双臂电桥；按工作状态可分为平衡电桥和非平衡电桥。
惠斯登电桥称为单臂电桥，是最常用的直流电桥，主要用于低电阻的测量。
二、实验仪器介绍
实验仪器：QJ23型直流电阻电桥，万用电表，电阻若干只。
图 1 QJ23型直流电阻电桥、指针万用表、待测电阻
【QJ23型箱式惠斯登电桥】
如图1所示。
箱式直流电桥具有便于携带、准确度高和使用方便等特点。
其电路原理图如图2所示。
R1、R2为比例臂，R s为比较臂，改变b点的位置就可以改变R1/R2（即比例系数K）的比值。
例如将倍率开关b置于“102”时，便有
1 20.9998.90281.009409.09409.0981.009
100
8.9020.999
R R
+++++
==
+
实验中R x的误差主要取决于R s，而不是R1/R2的比值。
从图2可知，比较臂R s由四只可调零旋钮倍率选择
灵敏度旋钮
变的标准电阻相互串联，其总阻值可达9999Ω。
所以该电桥可测量1~9999000Ω范围内的电阻，基本量程为100~99990Ω。
图3为QJ23型箱式电桥面板示意图。
面板中下部有四个标有“1000
⨯”、“100
⨯”、“10
⨯”和“1
⨯”的旋钮，是用来调节比较臂R s的，调节范围为0~9999Ω。
使用与读取方法同电阻箱。
面板右下角的“R x”接线柱是用来联接被测电阻的；
左侧上方的“+E-”用于联接外部电源；“内、G、外”为
检流计选择端钮，当“G”和“内”用短路片联接时，
则在“G”和“外”之间需外接检流计；在“G”和“外”
短路时，则箱式电桥内附的检流计接入了电路。
面板右
上角为倍率“K”选择开关。
面板左下角的“B”“G”按钮，从图2可以看出，
前者用于接通电源，后者用于接通检流计支路。
在使
用时，“B”、“G”两个电健要同时使用，但需先按下“B”，再按下“G”；断开时则先松开“G”，再松开“B”，以保护检流计。
所以使用箱式电桥时，先将倍率K（R1/R2）确定，
然后调节R S使电桥平衡，由公式（3）便可计算出测
量结果。
三、实验内容预习
实验目的
1. 理解直流电桥的构成和工作原理；
2. 掌握万用电表的使用和电桥的调节方法；
3. 用直流电桥测定电阻的阻值。
实验原理
惠斯登电桥测量电阻的原理
惠斯登电桥的原理如图4所示。
图中R1、R2、R s是已知其阻值的标准电阻，它们与待测电阻R x 构成一个四边形，图3图2
每一边都称为电桥的臂。
R 1、R 2称为比例臂，R s 称为比较臂，R x 称为待测臂。
在A 、B 两端接直流电源E ；在C 、D 两点间接检流计G ，结构像桥一样，故称为电桥。
当C 、D 两点间的电势不相等时，有电流通过检流计G ，电桥不平衡。
调节R s ，使检流计中电流为零(I g ＝0)，此时C 、D 两点间电势相等，电桥达到平衡，于是有：
I 1 R x =I 2 R s
(1)
I 1 R 1=I 2 R 2
(2) 1
2
x s s R R R KR R =
=
(3)
式中K= R 1/R 2称为比例系数。
由公式(11-3)知，当电桥平衡时，两相对桥臂电阻的乘积相等。
显然，R x 可由标准电阻R 1、R 2 和R S 求得，与电源的电压无关。
所以，电桥测电阻实质上是比较测量法。
由于标准电阻有很高的精确度，因而用电桥测电阻也有很高的精确度。
3.2.2 电桥灵敏度
在实验中，我们是通过检流计的指针是否偏转来判断电桥平衡的；所以测量结果的准确程度与检流计的灵敏度有关。
当电桥平衡时，如果比较臂R S 有一增量R S ，电桥的平衡被破坏，使检流计指针偏移
n
格，则电桥的灵敏度S 定义为：
s
s s
s
n n
S R R R R ∆∆=
=∆∆ （4） 可以证明，对同型号检流计和电阻组好的电桥，改变其它任一臂，电桥的灵敏度都一样，即灵敏度是唯一确定的。
所以公式（11-4）可改写为：
i
x i x
n n
S R R R R ∆∆==∆∆ （5） 若检流计在分格以下的偏转变化不可察觉，则当n=分格时，所对应的R x 值可能产生的
最大误差为
R x 。
0.2
x x R R S
∆=
（6） 实验内容与步骤
（1）先用万能电表电阻档粗测电阻的阻值。
对指针式电表，合适的档位能使指针有较大的偏转；对数字式电表，若首位读数是1，
则应有4位有效数字，若首位是其它数字，则应有3位有效数字，否则就是档位不合适。
. （2）将电阻接到电桥上，根据电阻值选择电桥的倍率和读数旋钮（比较臂R s ），合适的比率将有4位有效数字的测量结果，也就是首位读数旋钮不为零。
连接短路片，令电桥使用内置的检流计和内置的电源。
（3）按下电源开关按扭“B ” ，使电桥通电。
起初电桥处于非平衡状态，点按检流计按扭“G ” ，可观察到指针的偏转。
由偏转方向，判断读数调节的增减方向，相应调节最大的读数旋钮，使指针的偏转幅度减少。
（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）当检流计指针指向零时，即电桥处于平衡状态时，用（3）式计算待测电阻的阻值。
（6）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n 格，相应的电阻值改变为
R ，计算电桥的灵敏度
n
S R R
∆=
∆ （7）依上方法，测量几只阻值不同的电阻和这些电阻的串、并联电阻值。
（8）根据（6）式估算测量的不确定度。
四、思考题
（1）为什么用电桥测量待测电阻前，先要用万用表进行粗测 （2）箱式电桥中比例臂的倍率值选取的原则是什么
五、数据记录的参考表格
表格一 用箱式电桥测电阻
万用表测R x （Ω）
倍率K
电阻盘示值R s (Ω)
测量值R x =KR s (Ω)
偏转格量数Δn
R s 改变 ΔR s (Ω)
灵敏度S
ΔR x=S。