惠斯通电桥实验报告.doc
惠斯通电桥实验分析报告doc
惠斯通电桥实验分析报告.doc 惠斯通电桥实验分析报告一、引言惠斯通电桥是一种精确测量电阻的方法,具有较高的灵敏度和精度。
在物理实验中,惠斯通电桥实验被用来理解和探究电阻的性质以及电阻率的测量。
本报告将对惠斯通电桥实验进行详细的分析。
二、实验原理惠斯通电桥主要由电源、开关、电阻器、电桥臂和平衡指示器组成。
其基本原理是当电桥处于平衡状态时,桥上的电流为零。
通过比较已知电阻和未知电阻的阻值,可以利用电桥平衡条件求得未知电阻的阻值。
三、实验操作流程与数据记录1.连接电路:将电源、开关、电阻器、电桥臂和平衡指示器按照正确的顺序连接起来,形成一个完整的电路。
2.开启电源:开启电源,并逐渐调高电压,以避免初始电流过大导致电路故障。
3.调节电阻器:通过调节电阻器的旋钮,改变电桥臂的阻值,使电桥达到平衡状态。
此时,平衡指示器上的数值应为零。
4.记录数据:在电桥平衡状态下,记录下已知电阻和未知电阻的阻值,以及电源电压的值。
5.多次测量:为了减小误差,需要对同一个电阻进行多次测量并取平均值。
四、实验结果与分析在本次实验中,已知电阻的阻值为100Ω,未知电阻的阻值为150Ω。
测量电源电压为12V。
实验中,通过调节电阻器的旋钮,使电桥达到平衡状态,此时平衡指示器上的数值为零。
记录下已知电阻和未知电阻的阻值,以及电源电压的值。
通过多次测量,求得未知电阻的平均阻值为150Ω,误差为±0.5%。
通过惠斯通电桥实验,我们得到了未知电阻的精确阻值。
这种方法可以应用于其他电阻的测量中,从而提高测量的精度和灵敏度。
此外,惠斯通电桥实验还可以用于研究电阻的性质以及电阻率的测量。
例如,通过改变温度或改变物质的种类等条件,可以观察电阻的变化情况,进一步了解物质的电学性质。
五、误差分析在惠斯通电桥实验中,可能存在以下误差来源:1.电源电压的波动:电源电压的波动可能导致电桥平衡状态的误判。
为了减小误差,需要使用稳定性较高的电源。
2.热效应:在调节电阻器的过程中,由于线圈发热等原因,可能导致电阻值的变化。
物理惠斯通实验报告
实验模块:电学实验实验标题:惠斯通电桥测量电阻实验日期:2023年4月15日实验操作者:张三实验指导者:李四一、实验目的1. 理解惠斯通电桥的工作原理。
2. 学习使用惠斯通电桥测量未知电阻的阻值。
3. 掌握电桥平衡条件及调整方法。
4. 提高实验操作技能和数据处理能力。
二、实验原理惠斯通电桥是一种测量电阻的电路,其工作原理是基于电桥平衡条件。
当电桥平衡时,电桥的四个臂上电流相等,即:\[ I_1 = I_2 = I_3 = I_4 \]根据基尔霍夫电流定律,可以得到以下方程:\[ \frac{U}{R_1} = \frac{U}{R_2} \]\[ \frac{U}{R_3} = \frac{U}{R_4} \]其中,\( U \) 为电源电压,\( R_1, R_2, R_3, R_4 \) 分别为电桥四个臂的电阻。
通过测量电桥平衡时的电压,可以计算出未知电阻的阻值。
三、实验步骤1. 搭建惠斯通电桥电路,将已知电阻、未知电阻、电源和电流表按照电路图连接。
2. 调整电桥平衡,观察电流表示数,使电流表示数为零。
3. 记录已知电阻和未知电阻的阻值。
4. 改变电源电压,重复步骤2和3,记录多组数据。
5. 根据实验数据,绘制电阻与电压的关系图,分析电桥平衡条件。
四、实验环境实验地点:实验室电学实验室实验器材:1. 惠斯通电桥电路一套2. 电源:电压可调3. 电流表:量程0~0.6A4. 电阻:已知电阻、未知电阻5. 电压表:量程0~15V6. 导线若干五、实验过程1. 搭建惠斯通电桥电路,将已知电阻、未知电阻、电源和电流表按照电路图连接。
2. 调整电桥平衡,观察电流表示数,使电流表示数为零。
3. 记录已知电阻和未知电阻的阻值。
4. 改变电源电压,重复步骤2和3,记录多组数据。
5. 根据实验数据,绘制电阻与电压的关系图,分析电桥平衡条件。
六、实验结论1. 通过实验,验证了惠斯通电桥测量电阻的原理。
2. 在实验过程中,发现当电源电压增大时,电流表示数逐渐减小,直至为零,说明电桥平衡。
用惠斯通电桥测电阻实验报告
用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验名称:用惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的:通过使用惠斯通电桥测量未知电阻的阻值。
实验器材:
1. 惠斯通电桥装置
2. 未知电阻
3. 外部电源
实验原理:
惠斯通电桥是一种用来测量电阻值的精确仪器。
它由四个电阻构成的电路组成,包括一个未知电阻和三个已知电阻。
当桥平衡时,电桥上的电流为零,此时未知电阻和已知电阻之间存在一个平衡条件。
通过改变已知电阻的值,通过观察平衡条件的变化,可以计算出未知电阻的阻值。
实验步骤:
1. 将惠斯通电桥装置连接到外部电源上。
2. 将未知电阻接入电桥的两个对角线上。
3. 调节已知电阻的值,以使电桥平衡。
4. 观察平衡时已知电阻的数值,并记录下来。
5. 根据平衡条件的变化,计算出未知电阻的阻值。
实验结果及数据处理:
根据实验步骤中记录下来的已知电阻的值,结合平衡条件的变化,通过计算可以得出未知电阻的阻值。
实验讨论及结论:
通过使用惠斯通电桥测电阻实验,我们成功地测量了未知电阻的阻值。
该实验方法具有较高的精确度和重复性。
通过此实验,我们认识到惠斯通电桥可以用于准确测量电阻值,并且可以通过改变已知电阻的值来调节条件,从而测量不同范围的电阻值。
大学物理惠斯通电桥实验报告
大学物理惠斯通电桥实验报告一、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电阻。
3、了解电桥灵敏度的概念和影响因素。
二、实验原理惠斯通电桥是一种精确测量电阻的仪器,其原理是基于电桥平衡条件。
如图所示,由四个电阻 R1、R2、Rx 和 Rs 组成一个四边形,在一对对角线上接入电源 E,在另一对对角线上接入检流计 G。
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,根据基尔霍夫定律可得:\\begin{align}\frac{R1}{R2}&=\frac{Rx}{Rs}\\Rx&=\frac{R1}{R2}×Rs\end{align}\通过调节 R1、R2 和 Rs 的值,使电桥达到平衡,从而测出未知电阻 Rx 的值。
电桥灵敏度 S 定义为:\S =\frac{\Delta Rx}{Rx} /\frac{\Delta n}{n}\其中,\(\Delta Rx\)是由于检流计偏转引起的电阻测量值的变化,\(\Delta n\)是检流计偏转的格数,\(n\)是检流计的总格数。
电桥灵敏度与电源电压、检流计灵敏度、桥臂电阻等因素有关。
三、实验仪器1、箱式惠斯通电桥。
2、直流电源。
3、检流计。
4、电阻箱。
5、待测电阻。
四、实验步骤1、熟悉箱式电桥的面板结构和各旋钮的功能。
2、按照电路图连接电路,注意电源、检流计、电阻箱等的正负极连接。
3、估计待测电阻的阻值范围,选择合适的比例臂 R1/R2。
4、调节比较臂 Rs,使电桥接近平衡,即检流计指针接近零位。
5、微调 Rs,使电桥完全平衡,检流计指针指零。
6、记录此时 Rs 的值,根据公式计算出待测电阻 Rx 的值。
7、改变电源电压,重复上述步骤,测量不同电源电压下的电阻值。
8、测量电桥灵敏度,在电桥平衡后,改变 Rs 的值,使检流计指针偏转一定格数,记录 Rs 的变化量和检流计的偏转格数,计算电桥灵敏度。
惠斯通电桥的实验报告
惠斯通电桥的实验报告摘要:本实验通过构建惠斯通电桥电路,测量了电阻和电容的值。
实验过程中,我们使用了标准电阻和电容器,通过调节未知电阻或电容的大小,使电桥平衡,从而测量未知电阻或电容的值。
通过实验结果的分析,我们得出了准确的电阻和电容值,并验证了惠斯通电桥的工作原理。
引言:惠斯通电桥是一种常用的电路实验装置,可以用来测量电阻和电容的值。
它通过调节未知电阻或电容的大小,使电桥平衡,从而测量未知电阻或电容的值。
本实验旨在通过构建惠斯通电桥电路,测量电阻和电容的值,并验证惠斯通电桥的工作原理。
实验装置和方法:实验装置包括标准电阻、电容器、电桥、直流电源和万用表。
实验方法如下:1. 搭建惠斯通电桥电路,将标准电阻与未知电阻相连,电容器与未知电容相连;2. 调节电桥上的可变电阻或电容,使电桥平衡;3. 记录平衡时的可变电阻或电容值;4. 重复实验多次,取平均值。
实验结果:通过多次实验,我们得到了准确的电阻和电容值。
在测量电阻时,我们发现电桥平衡时,可变电阻的值为X欧姆。
在测量电容时,我们发现电桥平衡时,可变电容的值为Y法拉。
通过实验数据的分析,我们可以得出未知电阻或电容的准确值。
讨论:通过实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1. 惠斯通电桥是一种有效测量电阻和电容的装置,通过调节电桥上的可变电阻或电容,可以实现电桥平衡,从而测量未知电阻或电容的值。
2. 实验中我们使用了标准电阻和电容器,保证了实验结果的准确性和可靠性。
3. 通过多次实验取平均值的方式,提高了实验结果的精确度。
4. 实验中需要注意调节电桥的灵敏度,以保证平衡时的可变电阻或电容值尽可能接近实际值。
结论:通过本实验,我们成功地构建了惠斯通电桥电路,测量了电阻和电容的值,并验证了惠斯通电桥的工作原理。
实验结果表明,惠斯通电桥是一种可靠、准确的电路实验装置,可以用来测量未知电阻或电容的值。
本实验对于电路实验的学习和实践具有重要的意义。
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)。
惠斯通电桥测实验报告
惠斯通电桥测实验报告惠斯通电桥测实验报告引言:在物理学中,电桥是一种常用的实验仪器,用于测量电阻和电导率。
惠斯通电桥是其中最常见的一种。
本实验旨在通过使用惠斯通电桥来测量未知电阻的值,并探讨电桥的原理和应用。
一、实验目的本实验的主要目的是通过使用惠斯通电桥来测量未知电阻的值,并了解电桥的工作原理和应用。
二、实验原理惠斯通电桥是由英国物理学家惠斯通于19世纪中叶发明的。
它基于电桥平衡条件,即在电桥的四个电阻中,当两个对角线上的电阻比例相等时,电桥平衡。
当电桥平衡时,通过测量电桥的电流和电压,可以计算出未知电阻的值。
三、实验步骤1. 将惠斯通电桥连接好,确保电路没有短路或开路的情况。
2. 调节电桥上的可调电阻,使电桥平衡。
这可以通过调节电阻的大小或改变电桥上其他电阻的值来实现。
3. 记录下平衡时的电流和电压值。
4. 重复上述步骤,使用不同的未知电阻进行测量。
四、实验结果与分析通过实验测量得到的电流和电压值,可以计算出未知电阻的值。
根据惠斯通电桥的原理,当电桥平衡时,两个对角线上的电阻比例相等。
因此,可以使用以下公式计算未知电阻的值:未知电阻 = 已知电阻× (已知电压 / 测量电压)通过多次实验测量,可以得到不同未知电阻的值,并比较其与理论值的误差。
如果实验结果与理论值相差较小,则说明实验结果较为准确。
五、实验应用惠斯通电桥在实际应用中具有广泛的用途。
它可以用于测量电阻、电导率和电容等物理量。
在电子工程和电路设计中,电桥可以用于校准电阻器、测量电路的稳定性和精确度。
此外,电桥还可以用于检测电路中的故障和损坏部件。
六、实验总结通过本次实验,我们深入了解了惠斯通电桥的原理和应用。
通过测量未知电阻的值,我们验证了电桥的准确性和精确度。
电桥作为一种常用的实验仪器,在物理学和工程学领域具有重要的地位和应用前景。
在今后的学习和实践中,我们将进一步探索电桥的其他应用,并不断提高实验技能和数据处理能力。
结语:惠斯通电桥是一种常见的实验仪器,用于测量电阻和电导率。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告
实验目的:
通过惠斯通电桥的测量,掌握电桥的原理和测量电阻的方法。
实验器材:
1. 惠斯通电桥
2. 直流电源
3. 电流表
4. 变阻器
5. 锰铜电阻丝
6. 手摇绕线器
7. 电阻箱
8. 其他小工具
实验原理:
惠斯通电桥是用电桥平衡法测量电阻值的一种常用仪器。
其原理是基于在均衡时,桥路电势差为零的原理。
在四个电阻中,由于桥路上任意一点的电势差为零,所以
R1S1 + R2S3 = R4S2 + R3S4
其中,R1、R2为固定电阻,R3为待测电阻,R4为可调电阻。
实验步骤:
1. 搭建惠斯通电桥,将电流表接在辅助臂上,调整可调电阻使电流表示数为零;
2. 调整可调电阻,使电流表示数为最小,这时测出的电阻值为未知电阻的阻值;
3. 将变阻器代替未知电阻,调整电阻箱的电阻值,直到电流表显示的数值为零;
4. 测量电流表的电流值I、电流表电动势E和总电阻值R,计算出待测电阻的电阻值R3。
实验结果:
我们测得辅助臂中电流为0时的可调电阻值为400Ω,转化为
基本电桥后,可求得待测电阻的电阻值为180Ω。
实际应用时应将
这个值与手动调节时的误差进行比较,以确定待测电阻的准确性。
实验结论:
本次实验通过惠斯通电桥的测量方法,成功测得了待测电阻的
电阻值。
此方法具有测量精度高、测量范围广、测量稳定等优点。
在实际使用中,我们需要根据实际需求来选择合适的测量方法,
并对仪器因热胀冷缩等因素带来的影响进行特殊处理,以确保测
量数据的准确性。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告1. 实验目的本实验的目的是通过使用惠斯通电桥来测量电阻器的未知电阻值。
通过实验,掌握惠斯通电桥的工作原理和使用方法,并学习使用电桥进行电阻测量。
2. 实验原理惠斯通电桥是一种常用的测量电阻值的工具,它基于电桥平衡原理。
当惠斯通电桥中各支路通过的电流满足一定的关系时,电桥即处于平衡状态。
根据平衡条件,可以计算出未知电阻值。
在惠斯通电桥中,有四个分支:两个比较支路和两个未知支路。
比较支路中的两个电阻器的比值已知,而未知支路中的电阻器的值待测。
当电桥平衡时,满足以下条件:$$ \\frac{{R1}}{{R2}} = \\frac{{R3}}{{R4}} $$其中,R1和R2为比较支路中的电阻值,R3和R4为未知支路中的电阻值。
3. 实验仪器本实验使用以下仪器: - 惠斯通电桥主机 - 电源 - 计算机 - 万用表4. 实验步骤4.1 实验准备•将电源与惠斯通电桥主机连接,并打开电源。
•将计算机与惠斯通电桥主机连接,并确保通信正常。
•将万用表和待测电阻器连接到相应的电桥支路上。
4.2 实验操作•调节电桥主机上的旋钮,使电桥处于初始非平衡状态。
•调节电桥主机上的旋钮,逐渐减小非平衡条件,使电桥逐渐接近平衡状态。
•当电桥达到平衡状态时,记录下电桥上的电阻值,并计算未知电阻值。
4.3 实验记录•在笔记本上记录下实验中的各项数据,包括电桥上的电阻值和计算得到的未知电阻值。
5. 实验结果与分析根据实验记录的数据,我们可以得到待测电阻器的未知电阻值。
通过对电桥平衡条件的计算,我们可以计算出未知电阻值的准确数值。
然后,我们可以对实验结果进行分析,比较实测值与理论值之间的差异,并分析可能存在的误差来源。
同时,我们也可以讨论实验中可能存在的不确定度,并对结果进行合理分析。
6. 实验总结通过本次惠斯通电桥实验,我们掌握了电桥的工作原理和使用方法。
通过实验,我们成功测量了待测电阻器的未知电阻值,并分析了实验结果的可靠性。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-学院 3 班 学号 姓名实验日期 教师签字 成绩【实验名称】【实验目的】(1)掌握惠斯通电桥的基本原理。
(2)学会自组惠斯通电桥测电阻,掌握QJ23型箱式电桥的使用方法。
(3)了解直流电桥的灵敏度及影响它的因素,平衡电桥测量电阻的误差来源。
【实验仪器】ZX21电阻箱、检流计(或数字电压表)、QJ23型箱式电桥、滑线变阻器、待测电阻、保护电阻、直流稳压电源、导线、开关等。
【实验原理】(1) 惠斯通电桥原理惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图7-4所示。
若调节电阻到合适阻值时,可使检流计G 中无电流流过,即B 、D 两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。
电桥平衡,检流计中无电流通过,相当于无BD 这一支路,故电源E 与电阻1R 、x R 可看成一分压电路;电源和电阻2R 、S R 可看成另一分压电路。
若以C 点为参考,则D 点的电位D V 与B 点的电位B V 分别为XXD SSB R R R EV R R R EV +=+=12 因电桥平BD V V =故解上面两式可得SXR R R R =21上式叫做电桥的平衡条件,它说明电桥平衡时,四个臂的阻值间成比例关系。
如果x R 为待测电阻,则有S X R R R R 21=。
选取1R 、2R 简单的比例如(11,惠斯通电桥原理图 (2) 电桥的灵敏度电桥的灵敏程度定义:S S R R nS ∆∆=灵敏度S 越大,对电桥平衡的判断就越容易,测量结果也越准确。
S 的表达式21S S R R I I nR R n S SS g gS S ⋅=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆∆∆∆=∆∆=()⎪⎪⎭⎫⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅++++=x s E s x g X g E x s R R R R R R R R R R R R R R R R R R ES S 21212211221(3)电桥的测量误差电桥的测量误差其来源主要有两方面,一是标准量具引入的误差,二是电桥灵敏度引入的误差。
惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】
惠斯通电桥实验报告(完成版)【精品】实验目的:掌握惠斯通电桥的基本原理和使用方法,学会调节电阻比例来测量未知电阻值。
实验器材:惠斯通电桥、标准电阻箱、未知电阻器、万用表。
实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻值的仪器,它利用交流电的品质来测量电阻。
电桥由四个电阻器组成一个电路,分别为R1、R2、R3、R4,其中R1和R2相互平行,形成一个电路A,R3和R4相互平行,形成一个电路B,A和B平行,并且A和B之间连接一个未知电阻器,通过调节R3和R4两个电阻的比例,使得A电路和B电路中的电阻比例相等,从而实现对未知电阻值的测量。
实验步骤:1.将电桥的四个电阻分别接好。
2.将未知电阻器接在A和B电路之间。
3.调整R3和R4两个电阻的比例,使得万用表读数最小。
4.调整电阻比例,以减小万用表读数,直到读数为0。
5.记录下R3和R4的比例值和电桥的平衡电阻值。
6.用标准电阻箱测量未知电阻器的电阻值,并与电桥的平衡电阻值比较,计算出未知电阻器的电阻值。
实验注意事项:1.在进行电桥平衡前,要先将未知电阻器调节到适当的阻值范围内。
2.调整电桥平衡时,要慢慢调整,避免过度调节导致万用表产生超过量程范围的读数。
3.在进行测量时,要注意保持电桥和未知电阻器的连接稳定,避免导线和接头接触不良。
实验结果:已知标准电阻值为330Ω,未知电阻值为XΩ,调节比例后,电桥平衡电阻值为150Ω,R3和R4的比例为1:4.3。
根据公式R1/R2=R3/R4,可得到R1/R2=4.3。
则可通过等效电路的公式:X=(R1+R2)/R2 * R4-R3 来计算出未知电阻的电阻值,代入数据可得:X=(1+4.3)/4.3 * (330-150) = 123.3Ω。
实验结论:通过惠斯通电桥的实验,我们成功测量出了一个未知电阻的电阻值,实验结果与标准电阻值基本一致。
同时,我们也掌握了惠斯通电桥的基本原理和使用方法,学习了调节电阻比例来测量未知电阻值的技能。
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。
用惠斯通电桥测电阻_实验报告
用惠斯通电桥测电阻_实验报告实验名称:用惠斯通电桥测电阻实验目的:1.了解惠斯通电桥的工作原理;2.掌握用惠斯通电桥测量电阻的方法;3.通过实验验证电阻的测量结果。
实验器材:1.惠斯通电桥2.电阻箱3.能量电池4.电流表5.电压表6.手动调节器7.实验导线实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻的电路,其基本原理是通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,即两侧空穴的电位差为零。
在电桥平衡状态下,根据桥路中的电阻关系可以计算出待测电阻的值。
根据惠斯通电桥的平衡条件,可得到以下公式:R1/R2=Rx/R3实验步骤:1.将电阻箱的接线端与惠斯通电桥的ABCD四个接线端相连,将能量电池的正极与A点相连,负极与D点相连。
2.打开电桥上的开关,调整手动调节器使电桥平衡。
3.读取电流表和电压表上的数值,记录下来。
4.根据电流表和电压表的读数计算所测电阻的大小。
实验数据:已知R1=100Ω,R2=200Ω,R3=300Ω测得电流表读数I=0.5A,电压表读数U=1.5V根据惠斯通电桥的平衡条件,可得:R1/R2=Rx/R3100/200=Rx/300Rx=150Ω实验结果:根据实验数据和计算结果可知,所测得的电阻Rx为150Ω。
实验讨论与分析:在实验中,通过调节电桥中的电阻,使得电桥平衡,即使两侧的电位差为零。
通过读取电流表和电压表的数值,可以计算出待测电阻的大小。
实验结果与计算结果相符,验证了电桥测量电阻的有效性。
然而,在实际操作中可能会存在误差。
例如,电桥的灵敏度可能不够高,导致测量结果不够准确。
此外,电路的接线、电阻箱的调节等也可能产生误差。
为提高测量的准确性,可以多次测量求平均值,或者采用更精密的仪器。
实验总结:通过本次实验,我们了解了惠斯通电桥的工作原理,并学会了用惠斯通电桥测量电阻的方法。
实验结果与计算结果相符,说明惠斯通电桥在测量电阻方面具有一定的准确性和可靠性。
在实际应用中,惠斯通电桥常用于精密测量电路中,为电路设计和维护提供了有力的工具。
实验四 惠斯通电桥
大学物理实验(郑州大学)实验四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(2)学会正确使用箱式电桥测电阻的方法(3)了解电桥灵敏度的概念及提高灵敏度的几种方法二、实验仪器和用具滑线变阻器(1.9K)、电阻箱、检流计(AC15/4)、直流稳压电源、待测电阻,箱式电桥(QJ23、QJ24)、开关和导线。
三、实验原理惠斯通电桥可用于精确测量中等阻值(几十欧至几十万欧)的电阻。
电路图如图1KE、E、RE串联构成主干支路,R1、R2串联构成桥臂支路,R3、R4串联构成另一桥臂支路。
在b、d间用检流计作为桥梁,桥中电流由检流计检测。
当I G =0 ,则电桥达到平衡态由分压原理可得其中,R1称做(Rx)测量臂,R2、R4称做比例臂,R3称做比较臂。
四、实验步骤:一.用滑线式惠斯通电桥测量电阻R x①按照图1接好电路,并把滑动变阻器R0和电阻箱R t的阻值调到最大。
②用万用电表粗测R x的大小,或者由电阻标称值读出R x,然后选取R3,使其接近R x的数值。
③接通电源,将电键D由AC的中点向左边(或右边)稍稍移动,并快速按一下D键(一触即离),同时注意观察电流计指针的偏转方向。
然后把D键由AC线中点稍向相反方向移动,若此时按下电键D,电流计指针偏转与上一次不同,说明电路正常,可以进行测量。
④把电键D大约放在AC线的中点,改变比较臂R3,使电流计指针基本不偏转,然后把限流电阻R t,R0的阻值逐步调小到0。
⑤改变电键D的位置,使电桥达到平衡。
在米尺上读出l1与l2,然后断开电源。
(注意米尺可估读到0.01cm)⑥改变电源极性,重复⑤。
⑦将R x与R3的位置对调,重复⑤⑥。
⑧再略改变D点位置(基本保持在中点附近),也可略改变R3,重复⑤⑥⑦。
测出4-6组数据。
先分别算出R x,再算平均值和不确定度和百分误差。
二.用QJ23型箱式惠斯通电桥测量三个数量级不同的电阻阻值①用连接片将“外接”两个接线柱短接,调节灵敏电流计的零点调节旋钮,使电流计指针准确指零。
物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告
物理试验-用惠斯通电桥测电阻-试验汇报首都师范大学物理实验报告班级___信工C班___ 组别______D______姓名____李铃______ 学号__日期___.4.24__ 指导教师___刘丽峰___【试验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___【试验目旳】1.掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻旳原理;2.学会对旳使用惠斯通电桥测量电阻旳措施;3.理解提高电桥敏捷度旳几种措施;4.学会测量单电桥旳敏捷度。
【试验仪器】QJ- 23型箱式电桥, 滑线电阻, 转柄电阻箱(0,99999.9Ω), 检流计, 直流电源, 待测电阻, 开关, 导线若干。
【试验原理】1(惠斯通电桥测量电阻旳原理图5.1是惠斯通电桥旳原理图。
图中R1.R2和R0是已知阻值旳电阻, 它们和被测电阻Rx连成一种四边形, 每一条边称作电桥旳一种臂。
四边形旳对角A和B 之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G, 它像桥同样。
电源接通, 电桥线路中各支路均有电流通过。
当C.D两点之间旳电位不相等时, 桥路中旳电流IG?0, 检流计旳指针发生偏转;当C.D两点之间旳电位相等时,“桥”路中旳电流IG=0, 检流计指针指零, 这时我们称电桥处在平衡状态。
当电桥平衡时, ,两式相除可得到Rx旳测量公式(5-1)电阻R1R2为电桥旳比率臂, R0为比较臂, Rx为待测臂。
只要检流计足够敏捷, 等式(1)就能相称好地成立, 被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻旳值来求得, 而与电源电压无关。
由于R1、R2和R0可以使用原则电阻, 而原则电阻可以制作得十分精密, 这一过程相称于把Rx和原则电阻相比较, 因而测量旳精确度可以到达很高。
首都师范大学物理实验报告2(电桥旳敏捷度电桥平衡后, 将R0变化?R0, 检流计指针偏转?n格。
假如一种很小旳?R0能引起较大旳?n偏转, 电桥旳敏捷度就高, 电桥旳平衡就可以判断得更精细。
电表(检流计)旳敏捷度是以单位电流变化量所引起电表指针偏转旳格数来定义旳, 即(5-2)同样在完全处在平衡旳电桥里, 若测量臂电阻Rx变化一种微小量?Rx, 将引起检流计指针所偏转旳格数?n, 定义为电桥敏捷度, 即(5-3) 不过电桥敏捷度不能直接用来判断电桥在测量电阻时所产生旳误差, 故用其相对敏捷度来衡量电桥测量旳精确程度, 即有(5-4)定义为电桥旳相对敏捷度。
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。
惠斯通电桥实验报告
惠斯通电桥实验报告
实验目的:
通过惠斯通电桥实验,测量一个电阻的未知电阻值,并测量其他已知电阻的电阻值,验证欧姆定律。
实验仪器:
1. 电桥装置
2. 调谐电阻箱(用于调节电阻大小)
实验原理:
惠斯通电桥原理:惠斯通电桥是一种用于测量电阻的的电路装置,其原理基于电流在电路中的分布规律。
惠斯通电桥由四个电阻组成,两个相对的电阻分别称为“比较电阻”和“未知电阻”,通过调节“比较电阻”的大小,使得电桥达到平衡状态,即电流
在电桥中各支路中的电压相等。
根据欧姆定律,通过电桥的总电流可表示为I=U/R,其中U为电桥中总电压,R为电桥中的
总电阻。
实验步骤:
1. 搭建惠斯通电桥电路,将未知电阻与比较电阻相连。
2. 调节电桥中比较电阻的大小,直到电桥达到平衡状态。
3. 记录电桥平衡时的比较电阻值。
4. 使用万用表等测量工具,测量已知电阻的电阻值,并记录下来。
数据处理:
通过实验测量得到的比较电阻值和已知电阻的电阻值,带入欧
姆定律公式中,根据电流I和电压U的关系,可以计算出未知电阻的电阻值。
实验误差:
1. 电桥的平衡状态可能受到外界因素的干扰,如温度变化、电源波动等,导致测量值不准确。
2. 万用表等测量工具的精度限制,可能影响测量结果的准确性。
改进措施:
1. 在实验过程中注意保持环境稳定,尽量减小外界因素对电桥平衡状态的影响。
2. 使用精度更高的仪器进行电阻测量,以提高测量结果的准确性。
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惠斯通电桥实验报告
实验名称:惠斯通电桥测量电阻
(1)了解惠斯通电桥的结构和测量原理。
(2)掌握惠斯通电桥测量电阻的方法。
(3)了解桥梁灵敏度的概念及其对桥梁测量精度的影响。
二、实验仪器滑线电桥、盒式电桥、检流计、电阻箱、滑动电阻、被测电阻、电源、开关、导线等。
三、实验原理:
1.惠斯通电桥的测量原理如图1所示,它由三个电阻值已知的电阻R0、r组成
1.R2和待测电阻Rx形成一个四边形,每一侧称为桥臂,电源E 连接在对角A和对角B之间,检流计G连接在对角C和对角D之间适当调整R0、r
1.R2的电阻值可以使检流计G中没有电流流动,即C和D的电位相等。
这种桥接状态称为平衡状态。
电桥的平衡条件是(1),其中比例系数k称为比率或放大率,通常为r
1.R2被称为比率臂,R0被称为比较臂。
2.在电桥平衡的情况下,推导出电桥的灵敏度公式(1),通过检流计指针是否有可察觉的偏转来判断电桥是否达到真正的平衡状态。
检流计的灵敏度有限。
当指针偏转小于0.1格时,人眼很难检测到。
当
电桥平衡时,将某个电桥臂的电阻设为R。
如果我们改变R一个小的量δR,电桥将失去平衡,因此电流将流过检流计。
如果电流很小,我们无法检测到电流计指针的偏转,我们会错误地认为电桥仍处于平衡状态。
为了定量表示检流计的误差,我们引入了电桥灵敏度的概念,定义为(2),δR是电桥平衡后电阻R的微小变化,δn是电阻R变化后偏离平衡位置的检流计的晶格数,因此s代表电桥对电桥臂电阻相对不平衡值δR/R的响应能力。
3.滑线惠斯通电桥的结构如图2所示。
甲、乙、丙是带接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略)。
一种长度为L、截面积和电阻率均一的电阻丝,其长度在A和B之间
电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,并按下滑键的任何触点。
此时,电阻丝被分成两部分,并且AD部分的长度被设置为L
1.电阻是R1,分贝的长度是1
2.电阻是R2,所以当电桥处于平衡状态时,有公式(3),其中L1长度可以从电阻丝下面的仪表刻度读取,R0使用十进制转盘电阻盒作为标准电阻。
此外,电源E与滑线变阻器re串联,以保护和调节电路。
为了消除不均匀电阻丝引起的误差,可以重新测量交换器R0和Rx的位置。
也就是说,在确定Rx之后,保持r
1.如果R2不变(即点d的位置不变),则R0和Rx的位置颠倒,重新调整R0以使电桥达到平衡,然后是(4)。
因此,从等式(5)可以知道Rx和r
1、R2(或l
1,L2),它只取决于R0的精度。
可以证明,当K=R1/R2=1时,电桥的灵敏度最高,灵敏度限制引起的误差最小。
显然,我们应该在这个最佳条件下进行测量。
为此,可以先将点D放在电阻丝的中间,并调整R0的值,使电桥尽可能接近平衡,然后再微调点D的位置,使电桥达到平衡。
4.惠斯通电桥是面板左上方的比率臂旋钮(范围转换器),比率臂R
1.R2由8个定位电阻串联而成。
通过旋转调节旋钮,对于总共7个档位,倍率K可以从0.001改变到1,000。
不同倍率下电阻的测量范围和精度不同,如表1所示。
面板右侧是一个标准电阻R0作为比较臂,由四个十进制电阻转台组成,最大电阻为9999ω。
电流计已经安装好了
当电桥平衡时,要测量的电阻可以从等式(1)获得。
表1不同放大倍率和相位惠斯通电桥电阻测量的测量范围
(1)了解惠斯通电桥的结构和测量原理。
(2)掌握惠斯通电桥测量电阻的方法。
(3)了解桥梁灵敏度的概念及其对桥梁测量精度的影响。
二、实验仪器滑线电桥、盒式电桥、检流计、电阻箱、滑动电阻、被测电阻、电源、开关、导线等。
三、实验原理:
1.惠斯通电桥的测量原理如图1所示,它由三个电阻值已知的电
阻R0、r组成
1.R2和待测电阻Rx形成一个四边形,每一侧称为桥臂,电源E 连接在对角A和对角B之间,检流计G连接在对角C和对角D之间适当调整R0、r
1.R2的电阻值可以使检流计G中没有电流流动,即C和D的电位相等。
这种桥接状态称为平衡状态。
电桥的平衡条件是(1),其中比例系数k称为比率或放大率,通常为r
1.R2被称为比率臂,R0被称为比较臂。
2.在电桥平衡的情况下,推导出电桥的灵敏度公式(1),通过检流计指针是否有可察觉的偏转来判断电桥是否达到真正的平衡状态。
检流计的灵敏度有限。
当指针偏转小于0.1格时,人眼很难检测到。
当电桥平衡时,将某个电桥臂的电阻设为R。
如果我们改变R一个小的量δR,电桥将失去平衡,因此电流将流过检流计。
如果电流很小,我们无法检测到电流计指针的偏转,我们会错误地认为电桥仍处于平衡状态。
为了定量表示检流计的误差,我们引入了电桥灵敏度的概念,定义为(2),δR是电桥平衡后电阻R的微小变化,δn是电阻R变化后偏离平衡位置的检流计的晶格数,因此s代表电桥对电桥臂电阻相对不平衡值δR/R的响应能力。
3.滑线惠斯通电桥的结构如图2所示。
甲、乙、丙是带接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略)。
一种长度为L、截面积和电阻率均一的电阻丝,其长度在A和B之间
电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,并按下滑键的
任何触点。
此时,电阻丝被分成两部分,并且AD部分的长度被设置为L
1.电阻是R1,分贝的长度是1
2.电阻是R2,所以当电桥处于平衡状态时,有公式(3),其中L1长度可以从电阻丝下面的仪表刻度读取,R0使用十进制转盘电阻盒作为标准电阻。
此外,电源E与滑线变阻器re串联,以保护和调节电路。
为了消除不均匀电阻丝引起的误差,可以重新测量交换器R0和Rx的位置。
也就是说,在确定Rx之后,保持r
1.如果R2不变(即点d的位置不变),则R0和Rx的位置颠倒,重新调整R0以使电桥达到平衡,然后是(4)。
因此,从等式(5)可以知道Rx和r
1、R2(或l
1,L2),它只取决于R0的精度。
可以证明,当K=R1/R2=1时,电桥的灵敏度最高,灵敏度限制引起的误差最小。
显然,我们应该在这个最佳条件下进行测量。
为此,可以先将点D放在电阻丝的中间,并调整R0的值,使电桥尽可能接近平衡,然后再微调点D的位置,使电桥达到平衡。
4.惠斯通电桥是面板左上方的比率臂旋钮(范围转换器),比率臂R
1.R2由8个定位电阻串联而成。
通过旋转调节旋钮,对于总共7个档位,倍率K可以从0.001改变到1,000。
不同倍率下电阻的测量范围和精度不同,如表1所示。
在面板的右侧是一个标准电阻R0作为比较臂,由
当电桥平衡时,要测量的电阻可以从等式(1)获得。
表1不同量程的测量范围和相位:L1R 0δRδn电阻150.0cm 4284.9ω4370.2ω0.3ω2.0 2.0栅极电阻250.0cm43.8Ω 43.3Ω 0.2Ω 3.8栅极
2.箱形桥:
乘法器KR0电阻10.12999ω电阻20.013495ω
六、实验数据处理:
1.滑线惠斯通电桥(1)电阻1:
电阻箱的相对不确定度待测电阻的相对不确定度待测电阻的不确定度为(2)电阻2:
电阻箱的相对不确定度被测电阻的相对不确定度被测电阻的不确定度被测电阻的电阻值2。
箱形桥(1)电阻1:
从表1中可以看出待测电阻的电阻值。
当K=0.1时,电桥的相对不确定度为0.2%。
待测电阻的不确定度是待测电阻的电阻值(2)电阻2:
从表1中可以看出待测电阻的电阻值。
当K=0.01时,电桥的相对不确定度为待测电阻不确定度的0.5%。
待测电阻的电阻值
七、实验误差分析
1.检流计的灵敏度越高,实验结果的误差越小。
因此,实验中应尽可能选择高灵敏度、低内阻的检流计。
2.在实验中,金属丝上的滑动叶片应尽可能靠近中间,这将减少
测量误差。
3.电阻箱的实验仪器升温后也会给实验带来一些误差。
八、课本内容简单,不能满足学生的需要,通过补充,达到内容的完美,教育的通病是教人用脑不用手,不教人用脑用手,所以一无所获。
教育革命的对策是手脑联盟。
因此,双手和大脑的力量都是不可思议的。