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 。
惠斯通电桥的应用及其原理
惠斯通电桥的应用及其原理1. 什么是惠斯通电桥？惠斯通电桥（Wheatstone Bridge）是一种用于测量电阻的电路，由英国物理学家萨缪尔·惠斯通（Samuel Hunter Christie）和查尔斯·惠斯通（Charles Wheatstone）在19世纪初开发。
它是一种基于电桥平衡原理的电路。
2. 电桥的原理惠斯通电桥由四个电阻组成，形成一个平衡的电路。
其中两个电阻连接在一起，并与电源相连，称为激励极（excitation arm），另外两个电阻称为测量极（measuring arm）。
通过调节测量极的电阻，使电桥达到平衡状态，可以测量未知电阻的值。
电桥平衡的条件是：测量极两端的电压为零。
当电桥平衡时，两个测量极之间的电压差为零，即满足如下公式：R1 / R2 = R3 / R43. 惠斯通电桥的应用惠斯通电桥广泛应用于电阻的测量和精密仪器的校准，以下为惠斯通电桥的几个常见应用：3.1 电阻的测量惠斯通电桥可用于测量未知电阻的值。
通过调节测量极的电阻，使电桥平衡，从而可以根据平衡时的电阻比例计算未知电阻的值。
3.2 温度传感器温度传感器常常使用热敏电阻作为测量元件，而惠斯通电桥可用于测量热敏电阻的电阻值，从而间接测量温度。
3.3 液位传感器惠斯通电桥可以应用于测量液位传感器中的压阻（如拉力片、应变片）的变化。
利用电桥平衡时的电阻比例，可以计算液位的高度或液体的密度。
3.4 应变片测力传感器惠斯通电桥可以用于测量应变片测力传感器的电阻变化。
应变片的电阻随着受力而改变，而通过调节测量极的电阻，使电桥保持平衡，可以得到力的大小。
3.5 双源温湿度计双源温湿度计是一种测量温度和湿度的仪器。
其中涉及到湿度传感器的测量，而湿度传感器的原理是利用湿度对介电常数的影响。
惠斯通电桥可以应用于测量湿度传感器的电阻变化。
4. 总结惠斯通电桥是一种经典的电路，通过平衡原理实现了对电阻的测量。
惠斯通电桥原理
惠斯通电桥原理惠斯通电桥是一种用来测量电阻、电感和电容的仪器，它是由英国物理学家惠斯通在19世纪提出的。
惠斯通电桥原理是基于电桥平衡条件的，即当电桥中的电流为零时，电桥两端的电压相等，这时可以通过改变电桥中的电阻、电感或电容来测量未知元件的电阻、电感或电容值。
在惠斯通电桥中，一般会有四个电阻，它们分别连接成一个平行四边形的电路。
其中两个电阻相连，称为比较电阻，另外两个电阻依次连接待测电阻和标准电阻。
此外，电桥中还有一个电流表和一个电压表，用来测量电桥中的电流和电压。
当电桥达到平衡状态时，电流表显示的电流为零，这时可以根据电桥中的电阻值和已知的电压来计算待测电阻的值。
同样的原理也适用于测量电感和电容。
惠斯通电桥原理的核心在于平衡条件，即电桥两端的电压相等。
当电桥中的电流为零时，可以得到以下平衡条件：\[ \frac{R_1}{R_2} = \frac{R_x}{R_3} \]其中，\( R_1 \) 和 \( R_2 \) 分别为比较电阻，\( R_x \) 为待测电阻，\( R_3 \) 为标准电阻。
通过改变比较电阻和标准电阻的值，可以使电桥达到平衡状态，从而计算出待测电阻的值。
除了用于测量电阻、电感和电容，惠斯通电桥还可以用于测量温度、压力等物理量。
例如，可以将温度敏感电阻作为待测电阻接入电桥中，通过测量电桥的平衡条件来计算温度值。
总的来说，惠斯通电桥原理是一种非常重要的电路原理，它在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。
通过利用电桥原理，可以准确地测量各种未知元件的电阻、电感和电容值，为科学实验和工程设计提供了重要的手段和方法。
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。
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
惠斯通电桥检测原理
惠斯通电桥检测原理说起惠斯通电桥的检测原理，我有一些心得想分享。
你知道吗？在生活中我们常常会遇到比较东西重量的情况。
比如说我们要比较两个物体哪个更重，最直接的办法可能就是放在天平上称一称。
那惠斯通电桥就有点像是电路中的天平，只不过它“称”的不是物体的重量，而是电阻的大小。
惠斯通电桥有四个电阻，分别是R1、R2、R3和R4，搭成了一个四边形的形状。
这里有一个电源，电源就像一个水泵，能让电子在电路里流动起来，就如同水泵能让水流在水管里流动一样。
然后有一个地方可以检测电流，我们可以想象这是一个小的“流量检测员”。
当惠斯通电桥处于平衡状态的时候，那情况就很有趣了。
这时候有个公式，就是R1/R2 = R3/R4。
打个比方吧，如果把电阻想象成是在水管里不同粗细或者不同堵塞程度的东西，电流就是水流。
当这个比例相等的时候，就好像两边的“水流”受到的“阻力”相同，所以中间的那条检测线路里就几乎没有电流通过，这个点就叫做平衡点。
比如说在实际应用中，惠斯通电桥可以用来精确检测未知电阻的大小。
假设我们有一个未知电阻，我们把它放在惠斯通电桥其中的一个位置，比如说R4那里。
然后我们调节其他已知的电阻，直到这个电桥平衡。
这时候，根据上面那个公式就可以算出未知电阻的大小了。
这就像我们在天平上，知道了一个砝码的重量，根据天平的平衡状态算出另一个物体的重量一样。
老实说，我一开始也不明白为什么这个电桥要这么设计。
但是经过不断地学习和思考之后发现，这个电路设计的巧妙之处在于它利用了电路的基本规律，欧姆定律。
而且通过将未知电阻和已知电阻进行巧妙组合对比，能够较为精确地求出未知电阻的值。
说到这里，你可能会问，要是惠斯通电桥不平衡会怎么样呢？其实啊，如果不平衡，中间检测电流的地方就会有电流通过，而且根据电流的大小和方向，我们也能大致判断出四个电阻之间的关系，从而调整它们，让电桥达到平衡。
这里我们要注意的是，实际操作中电源的电压要稳定，而且电路的连接要准确，不然就会影响检测的结果。
惠斯通电桥的应用原理
惠斯通电桥的应用原理什么是惠斯通电桥？惠斯通电桥是一种经典的电路分析工具，用于测量和比较电阻值。
它是由德国物理学家惠斯通于1843年发明的。
它基于电桥的平衡原理，通过调节电桥上的电阻，来寻找电桥上电流零点的位置，从而求解未知电阻的值。
惠斯通电桥的组成惠斯通电桥由四个电阻和一个Galvanometer（电流表）组成。
四个电阻分别为R1、R2、R3和R4。
使用者需要调节R3的电阻值，使电桥平衡，即通过R1和R2的电流等于通过R3和R4的电流。
当电桥平衡时，Galvanometer上的指针将指向零点。
惠斯通电桥的工作原理惠斯通电桥的工作原理基于电桥平衡的条件。
当电桥平衡时，可以得到以下等式：R1/R2 = R3/R4通过这个等式，我们可以知道，如果R1和R2的比值等于R3和R4的比值，那么电桥就处于平衡状态。
换句话说，当电桥平衡时，根据已知电阻值和平衡的电桥比例关系，可以求解未知电阻的值。
惠斯通电桥的应用惠斯通电桥在实际的电路测量和分析中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用案例：1.测量电阻值：通过惠斯通电桥可以准确测量电阻值。
将未知电阻与已知电阻在一个电桥上连接，通过调节已知电阻的值，使电桥平衡。
当电桥平衡时，可以根据已知电阻和平衡条件求解未知电阻的值。
2.电导率测量：惠斯通电桥可以用于测量材料的电导率。
通过连接一个电解质溶液和两个电极，将电桥上的两个电阻分别设为已知电阻和未知电阻。
当电桥平衡时，根据已知电阻、电解质溶液的尺寸和电极之间的距离，可以计算出待测电解质溶液的电导率。
3.温度测量：惠斯通电桥可以用于测量温度。
通过连接一个热敏电阻和一个已知电阻，将电桥调节至平衡状态。
当温度发生变化时，热敏电阻的电阻值也会发生变化，从而使电桥失去平衡。
通过观察电桥失去平衡的程度，可以推导出温度的变化。
4.检测物质浓度：惠斯通电桥可以用于检测液体中某种物质的浓度。
将一个传感器与已知浓度的液体进行比较，通过调节传感器上的电阻，使电桥平衡。
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，一个直流电源和一个检流计构成，如图 1 所示。
当电桥平衡时，检流计中无电流通过，B、D 两点电位相等。
此时有：＼＼frac{R1}｛R2} ＝＼frac{Rx}｛Rs}＼通过交换 R1 和 R2 的位置，可以消除比例臂电阻的误差。
电桥的灵敏度定义为：＼S ＝＼frac{＼Delta n}｛＼frac{＼Delta Rx}｛Rx}｝＼其中，Δn 是检流计指针偏转的格数，ΔRx 是电阻 Rx 的改变量。
三、实验仪器1、箱式惠斯通电桥。
2、直流电源。
3、检流计。
4、标准电阻。
5、待测电阻。
四、实验步骤1、熟悉箱式惠斯通电桥的结构和使用方法。
2、按照电路图连接电路，注意电源、检流计、电阻的正负极连接正确。
3、估计待测电阻的阻值，选择合适的比例臂 R1 和 R2 的比值。
4、调节比较臂电阻 Rs，使电桥平衡，检流计指针指零。
5、记录 R1、R2 和 Rs 的值，计算待测电阻 Rx 的值。
6、改变比例臂的比值，重复步骤 4 和 5，测量多组数据。
7、测量电桥的灵敏度，在电桥平衡后，改变 Rs 的值，使检流计指针偏转一定的格数，记录ΔRs 和相应的Δn，计算电桥的灵敏度。
五、实验数据及处理1、测量待测电阻 Rx｜次数｜ R1（Ω）｜ R2（Ω）｜ Rs（Ω）｜ Rx（Ω）｜｜｜｜｜｜｜｜ 1 ｜ 100 ｜ 100 ｜ 3568 ｜ 3568 ｜｜ 2 ｜ 500 ｜ 500 ｜ 17852 ｜ 17852 ｜｜ 3 ｜ 1000 ｜ 1000 ｜ 35725 ｜ 35725 ｜平均值：Rx ＝（3568 ＋ 17852 ＋ 35725）／ 3 ＝ 190483（Ω）2、电桥灵敏度的测量｜ΔRs（Ω）｜Δn（格）｜ S（格/Ω）｜｜｜｜｜｜ 01 ｜ 5 ｜ 50 ｜｜ 02 ｜ 10 ｜ 50 ｜｜ 03 ｜ 15 ｜ 50 ｜平均值：S ＝（50 ＋ 50 ＋ 50）／ 3 ＝ 50（格/Ω）六、误差分析1、电阻箱本身存在误差，其刻度的准确度有限。
惠斯通电桥电路的连接情况及电桥平衡条件
惠斯通电桥电路的连接情况及电桥平衡条件
惠斯通电桥是一种由4个电阻组成用来测量其中一个电阻阻值(其余3个电阻阻值已知)的装置。
4个电阻组成一个方形。
一电流连接两个相对的接头，一电流表连接其余两个相对的接头。
当电流表显示无电流通过，则此电桥处于平衡状态，即R1·R2=R3·R4。
接下来，为大家详细说下惠斯通电桥是什么意思和惠斯通电桥平衡条件。
一、惠斯通电桥是什么意思
惠斯通电桥（又称单臂电桥）是一种可以精确测量电阻的仪器。
通用的惠斯通电桥电阻R1，R2，R3，R4叫做电桥的四个臂，G为检流计，用以检查它所在的支路有无电流。
二、惠斯通电桥平衡条件
电桥相对臂电阻的乘积相等，即通过桥路的电流等于零，也就是说，检流计指针指示零。
四个电阻R1.R2.R3.Rx连成四边形，称为电桥的四个臂。
惠斯通电桥是一种检测电路，虽然它的结构简单，但它的准确度和灵敏度都比较高，在医学诊断和检测仪器中有广泛的应用。
惠斯通电桥的测量灵敏度在科学研究,生产应用中都具有重大意义。
惠斯通电桥在当代科学测量中的应用非常广泛，同时也广泛地被应用在自动控制中。
惠斯通电桥也广泛应用在称重检测元件上等。
惠斯通电桥实验思政案例
惠斯通电桥实验思政案例一、故事背景。
在物理实验课上，同学们都在热火朝天地做着惠斯通电桥实验。
这个实验的目的是通过电桥平衡原理来精确测量电阻值。
这就像是一场在微观电路世界里的寻宝之旅，电阻的准确数值就是那个等待被发现的宝藏。
二、人物登场。
1. 小李：一个聪明但有点浮躁的学生。
他总是想快速完成实验，拿到实验成绩就好，觉得这些古老的实验方法有点“过时”。
2. 王老师：一位经验丰富且极具教育热情的物理老师，他深知每个实验背后不仅有科学知识，还有可以挖掘的思政教育价值。
三、实验过程中的小插曲。
小李在连接电路的时候，非常马虎。
电线随便一搭，旋钮也是乱拧一通，心里想着：“反正这个电桥嘛，最后能测出个大概数值就行了，没必要这么较真。
”结果，他得到的数据那是相当离谱，和理论值差了十万八千里。
这时候，王老师走了过来，看着小李那一脸无所谓的样子，并没有直接批评他。
而是笑着说：“小李啊，你这做实验就像建房子，要是地基都打得歪歪斜斜的，这房子能牢固吗？咱们这个惠斯通电桥实验啊，虽然看起来是在摆弄这些小电线和电阻，可它背后是科学家们严谨的探索精神。
你知道吗？当年科学家们为了精确测量电阻，那可是经过了无数次的尝试和失败，就像在黑暗中摸索着前进，每一个小细节都不放过。
”小李有点不以为然地嘟囔着：“老师，这不过就是个小实验，又不是什么伟大的科学发现。
”王老师拍了拍他的肩膀说：“小伙子，这你就错了。
伟大的科学发现都是从这些小小的实验、严谨的态度开始的。
就像咱们做人一样，不管做大事还是小事，都要有个认真负责的态度。
你看，这个电桥的平衡，就像社会的平衡一样。
每一个电阻就好比社会中的个体或者小群体，大家都各司其职，精准地发挥自己的作用，整个社会才能和谐稳定地运行。
你要是在实验里随随便便，那放到社会里，就可能因为一个小的疏忽，造成大的问题。
”小李听了王老师的话，若有所思，开始重新认真地连接电路，仔细地调整旋钮，每一个步骤都严格按照实验要求来做。
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。
惠斯通电桥的平衡条件
惠斯通电桥的平衡条件你知道惠斯通电桥不？这玩意儿可神奇啦！惠斯通电桥，就像是一个神秘的天平，用来测量电阻。
它的平衡条件呢，那可是关键中的关键。
电桥里有四个电阻，就像四个小伙伴，它们相互配合，共同完成任务。
当电桥平衡的时候，那感觉就像是一场完美的音乐会，每个乐器都在合适的位置上，发出和谐的声音。
这平衡条件到底是啥呢？简单来说，就是对角线上的两个电阻的乘积等于另外两个对角线上电阻的乘积。
听起来有点复杂？别担心，咱慢慢理解。
你可以把电桥想象成一个跷跷板。
当两边的重量相等时，跷跷板就平衡了。
电桥也是一样，当电阻的比例合适时，它就平衡了。
比如说，有两个电阻比较大，另外两个电阻比较小。
如果它们的乘积相等，那么电桥就平衡了。
这就像两个大力士和两个小瘦子，如果他们搭配得好，也能保持平衡。
那为什么要让电桥平衡呢？这可重要啦！当电桥平衡时，我们就可以通过已知的电阻来测量未知的电阻。
这就像用一把尺子去量一个东西的长度，只要我们知道尺子的长度，就能算出那个东西的长度。
而且，电桥的精度很高哦！它可以测量非常小的电阻变化。
这就像一个超级敏锐的侦探，能发现最微小的线索。
在实际应用中，惠斯通电桥可厉害啦！它可以用来测量各种电器元件的电阻，确保它们的质量。
这就像一个严格的老师，检查学生的作业，确保没有错误。
你想想看，如果没有惠斯通电桥，我们怎么能准确地测量电阻呢？那可就麻烦啦！惠斯通电桥的平衡条件是对角线上电阻乘积相等，它就像一个神秘的天平，能准确测量电阻，精度高，应用广泛。
电桥平衡很重要，让我们能更好地了解电阻，确保电器元件质量。
惠斯通电桥是个神奇的工具，为我们的生活和科学研究带来很多便利。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实验六惠斯通电桥Experime nt 6 Determi ning resista nee using a Wheatst one bridge 电桥电路在电学中是一种很基本的电路。
利用电桥平衡原理构成的电测仪器，不仅可以测电阻，也可以测电容、电感，并可通过这些物理量的测量来间接测量非电学量，例如温度、压力等，因此电桥电路在自动化仪表和自动控制中有着广泛的应用。
本实验的基本要求是自组直流电桥，并用自组电桥及箱式电桥测量中值电阻。
实验目的Experimental purpose1. 掌握惠斯通电桥测量电阻的基本方法2. 掌握自组惠斯通电桥的基本原理。
实验原理Experimental principle1. 电桥平衡条件（condition of electric bridge balanee）图1所示为电桥电路原理图，它是由四个桥臂电阻和一个检流计组成，其中图1电桥原理图R i，R2是已知标准电阻，称为“比率臂”；R s是可变标准电阻（电阻箱），称为“比较臂” ；R x是被测电阻，称为“测量臂” ;B，D间接检流计。
接通电路后，检流计一般不指零，说明B，D两点电位不相等，通过调节R s,使检流计中无电流通过（I K=0）,此时电桥达到平衡，由图可见，电桥平衡的条件是B、D两点电位相等。
即所以有R x色（1）又I l l x, I2 I sR s R2R i R x - R s⑵R2式（1）称电桥平衡条件，即相邻两臂电阻之比相等。
令M=R i/R2，称为“倍率”，则式（2）可写为R x=MR s。
因此当电桥调平衡后，只要读出M和R s值，待测电阻R x便可得到。
2. 电桥灵敏度（electric bridge sensitivity）式（2）是在电桥平衡的条件下推导出来的。
而电桥是否平衡，是根据检流计指针有无偏转来判断的。
检流计的灵敏度总是有限的，例如实验室常用的AC5 型指针式检流计，其指针偏转一格对应电流为10-6A左右，当通过它的电流小于10-7A时，指针的偏转小于0.1格，观测者就很难觉察出来。
假如电桥在旦=1R2时调到平衡，根据式（2）得到R x= R s,此时若把R s改变一微小量△ R s,电桥就应当失去平衡，检流计中应有一微小电流l g '通过；但当l g' <10-7A时，则观察不到检流计指针的偏转，人们仍认为电桥仍是平衡的，因而又得到△ R s就是由于检流计灵敏度有限而给直流电桥测电阻时带来的测量误差。
显而易见，检流计越灵敏，电桥就越灵敏，由检流计带给电桥的测量误差也越小。
电桥的灵敏度也不是越高越好，那样会给平衡调节造成困难。
电桥灵敏度的高低除了与所使用的检流计有关外，还与电源电压等其它因素有关。
直流电桥灵敏度可表示为n底R x式（3）中是检流计的偏转格数，上是被测阻值相对变化值。
令』=1,R x R x则S=A n,这样S的大小可理解为被测电阻的阻值变化一倍时所引起的偏转格数。
又令式（3）中A n=1,则有一空=丄，如此S的大小又可以这样来理解：检流计R x S偏转一格相当于被测电阻的相对变化为丄。
例如S=50（格），则当R x改变丄=2%S 50时，检流计可以有一格的偏转。
通常观测者可以察觉出0.2格的偏转，这就是说，由于检流计灵敏度的因素所带来的测量误差卫检=丄X 0.2=0.4%。
若检流计R x50灵敏度降低为S=20 （格），则它的测量误差将增大，-Rx检=丄X 0.2=1%。
R x 20在一般情况下，R x是固定电阻，阻值不能改变。
可以证明，在电桥平衡时有理=R s，所以式（3）可写成R x R snRT实验仪器Experimental device1. 自组电桥电路板（self-organizing electric bridge of circuit board）1）电路图本实验要求学生根据图2所示电路自己组装直流电桥。
为能选择不同的倍率M，在AB间可换接三个不同阻值的电阻R2,为保护检流计，在BD间串接一带有单刀开关的阻流开关R。
，可调标准电阻R S用标准电阻箱来担当。
图2实验线路图2. AZ19型检流计(modelAZ19 type galva no meter)检流计用来检测电路中的微小电流和电压，它有很高的灵敏度，在精密测量中常作为指零仪表。
由于检流计需要特别高的灵敏度，它的动圈多用张丝悬挂起来，以减少摩擦阻力。
它的读数装置有指针式和光点复射式等多种结构。
AZ19型直流指针式检流计属于电子检流计，灵敏度可替代AC15/1~AC15/6各型直流复射式检流计。
使用时不需考虑外临界电阻的阻尼匹配问题，并具有输入过压保护、输出限流保护，其抗震性能及抗冲击性能均强。
使用时，首先将检流计的输入接线柱(标记“ +”、“ -”)接入电路内，将功能旋钮从“关机”档位调到“调零”档位，并用“调零”旋钮将指针调整到零值。
将功能旋钮调到30卩A等其他档位上，则检流计与外部电路真正接通，即可测量。
检流计使用完毕后，必须将功能旋钮移向“关机”档位，以保护仪器。
3. 箱式电桥(portable wheatstone bridge )箱式电桥型号较多，现以应用较为广泛、具有代表价值的QJ24型携带式直流单臂电桥(见图3和图4)为例，介绍电桥各部件的作用及特点如下：图3是QJ24型携带式直流单臂电桥原理图。
为了扩大量程、使用方便，实用电路中把M 确定为10 310 3 7个确定倍率，同时，又把可调标准电阻分为4个档。
以上两项，既可扩大量程，又可提高测量的精确度。
除此之外，成品电桥还做了一些具体安排，如在检流计G通路中增加了一个阻尼开关，测电阻过程中按顺序先用G1 粗调，然后再用G0细调，这既可保护检流计不受损坏，又能提高电桥灵敏度，使用时必须认真查阅有关说明书，决不可粗心大意。
QJ24型直流单臂电桥使用说明及步骤：图3QJ-24单臂电桥原理图图4QJ-24直流单臂电桥面板图图了图如图4所示：1）“ G”与“B”分别为外接检流计和外界电源的两对接线端钮（按入和旋入）。
使用外界电源应先连接“一”极。
2）将被测电阻连接在X i和X2两个端钮间。
3）估测被测电阻之近似值，将倍率旋钮和比较臂旋钮旋至适当档位。
并调整检流计上的零位调节器，使检流计指针停在零线上。
4）按下按钮“ G i”和“ B o”，分别调整四个比较臂旋钮，直至检流计指针基本指零，放开“ G i”，随即再按下“ G o”，再次调整四个比较臂旋钮，，直至检流计指针指零为止。
操作时应注意，按钮的顺序是先按B后接G,先放G后放B。
实验任务Experimental assignment1. 按实验室提供的自组电桥板及有关器件按图2连接线路，组装惠斯通电桥，并用它来测量未知电阻板上R X1、R x2、R x3的阻值。
2. 用电桥板上给定的三种倍率测每一个未知电阻，测一个电阻时，只选择一种倍率值M，选择M的原则是使R s至少能读取四位数，选出一组数据进行处理。
3. 测电桥灵敏度。
在步骤2中，每一次电桥调平衡后，将R s改变一微小量±A R s,记下检流计指针分别向左右偏转的格数。
例如△ R s =+1 Q时，指针向右偏转格数为n i ；A R s = -1 Q时，指针向左偏转格数为n i;则A n = （n i+n2）/2,代入式（4）即可。
4. 用箱式电桥测未知电桥板上的三个电阻，根据待测电阻值，合理选择倍率（以使R s的四个旋钮全部用上）。
每个未知电阻只测一次。
5. 数据处理。
数据处理应包括两部分内容：1）计算自组电桥对各被测电阻的测量值，并计算其中一个待测电阻的不确定度，最后写成标准形式。
待测电阻R x的相对不确定度本装置乞空2%, 空0.1%, S 待测R1 R2 R s2）计算用箱式电桥对各被测电阻的测量值。
测量结果的不确定度计算公式：通常情况下R检包括在E lim中，所以可写成U R检=E lim式中，a为准确度等级；R s为比较臂测量盘示值；M是倍率；R N是基准值，例如R x=5.432X104,则R N =104，a的取值与M有关。
数据记录Data recording从数据表中选出一组数据进行处理，写出单次测量的结果表达式其中R1 R g 2%, R s 0.1%, S —R1 R2 R s R s / R s要求写出计算过程数据处理示例 Model for data processing选一组数据如表2:相对不确定度课堂讨论题 Discussed problems at class1. 电桥平衡的条件是什么？2. 怎样判断电桥是否平衡？3. 怎样利用电桥平衡条件测未知电阻？4. 正确联接线路，通电之前各可调仪器应处于怎样状态?关键词 Key words电桥平衡 electric bridge balance, 检流计 galvanometre ，路 circuit ， 倍率 ratio 。
本装置 昱 2%, 空 0.1%待测R 2 R S代入得 U RX ■ 2 10 2 V2 2 2 2 10 !3 2 1 10 0.2 R x 1874.4 、8 10 4 1 6 10 1.2 8 10 2.8 10 2 U Rx 2 2.8 10 R x 2.8 102 2 4.686 10 13.1 R x R x (示值)U R X 4.686 102 0.1 102R x 4.7 0.1 102 ()灵敏度sensitivity ,电2 1 10仓U新园地Creation garden1、自组单臂电桥测电阻实验中，为了消除比率臂的影响（两个电阻R1、R2的标称值与实际值不相符，以及导线接点），往往采用交换测量法，在第一次正常测出测量值R之后，交换Rx与Rs的位置再次测量出测量值R'，则RxR R，请根据原理推导出此公式。
2、利用电桥，不但可以测量电阻，结合其他传感器件，还可测量应变、温度、流量等多种物理量的变化。
在《杨氏模量的测定》实验中，被测金属丝可以看作电阻应变丝，在轴向拉力F作用下，由于压变效应电阻将发生变化R，R K ，公式中，K为金属丝的灵敏系数，为常数，为在轴向拉力F作用下产生的微小形变，丄。
请参考实验十二《杨氏模量的测定》中的原理和仪器，推导出用电桥测量杨氏模量E的公式，并拟定实验方案。