惠斯通电桥测电阻实验报告
电桥实验报告
电桥实验报告一、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,学习测量电桥灵敏度的方法。
3、学会使用箱式电桥测量电阻。
二、实验原理1、惠斯通电桥的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、R3 和 Rx 组成,其中 R1、R2 和 R3 是已知电阻,Rx 是待测电阻。
电桥的对角点 A 和 C 之间连接电源,对角点 B 和 D 之间连接检流计 G。
当电桥平衡时,检流计中无电流通过,即 Ig = 0。
此时,B 和 D 两点的电位相等,根据欧姆定律和基尔霍夫定律,可以得到以下关系式:\\frac{R1}{R2} =\frac{Rx}{R3}\从而可以计算出待测电阻 Rx 的值:\Rx =\frac{R1 \times R3}{R2}\2、电桥灵敏度电桥灵敏度是指电桥平衡后,当某个电阻发生微小变化时,引起检流计指针偏转的程度。
电桥灵敏度越高,测量电阻的精度就越高。
电桥灵敏度 S 的定义为:\S =\frac{\Delta I_g}{\Delta R}\其中,\(\Delta I_g\)是检流计电流的变化量,\(\Delta R\)是电阻的变化量。
三、实验仪器1、箱式电桥2、待测电阻3、标准电阻4、直流电源5、检流计6、滑动变阻器7、导线若干四、实验步骤1、连接电路按照实验电路图,将箱式电桥、电源、检流计、待测电阻和标准电阻等用导线连接起来。
注意连接线路要牢固,接触良好。
2、调节电桥平衡先估计待测电阻的阻值范围,选择合适的比例臂(R1 / R2)。
然后调节比较臂电阻(R3),使检流计指针接近零位。
当检流计指针指零时,电桥达到平衡。
3、测量并记录数据记录下比例臂和比较臂的阻值,根据公式计算出待测电阻的阻值。
4、测量电桥灵敏度在电桥平衡的基础上,改变比较臂电阻 R3 的值,使检流计指针有一个微小的偏转,记录下此时 R3 的改变量\(\Delta R\)和检流计指针的偏转格数\(\Delta n\)。
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(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。
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用惠斯通电桥测电阻实验报告引言:电阻是电路中常见的元件,测量电阻是电工学中的基本实验之一。
本实验旨在通过使用惠斯通电桥,测量给定电阻的阻值,并探讨电桥的原理和应用。
实验目的:1. 了解惠斯通电桥的原理和结构;2. 掌握使用惠斯通电桥测量电阻的方法;3. 分析实验结果,探讨电桥的精度和适用范围。
实验器材:1. 惠斯通电桥装置;2. 待测电阻;3. 电源;4. 电压表;5. 电流表。
实验步骤:1. 将惠斯通电桥装置接通电源,并调节电源电压使其稳定在适当的范围;2. 将待测电阻连接到电桥的一侧,另一侧连接一个已知电阻,调节电桥的滑动变阻器使电流表示零点;3. 记录下电桥的示数,并将已知电阻与待测电阻交换位置,再次记录示数;4. 重复步骤3,至少进行3次测量,取平均值作为最终结果。
实验结果与分析:根据实验步骤所述,我们进行了多次测量,并记录下示数。
通过计算,我们得到了待测电阻的阻值。
在此将实验结果进行分析。
首先,我们可以观察到在电桥平衡时,电流表示零点。
这是因为在平衡状态下,电桥的两侧电势差为零,故电流为零。
这一现象验证了电桥测量电阻的原理。
其次,通过多次测量,我们得到了待测电阻的平均阻值。
我们可以进一步分析实验结果的准确性和精度。
在实验中,我们使用了已知电阻与待测电阻进行比较,通过调节电桥的滑动变阻器使电流表示零点。
这种对比测量的方法可以减小系统误差,提高测量的准确性。
然而,惠斯通电桥也有其适用范围和限制。
首先,电桥的精度受到电源电压稳定性和电流表的精度的影响。
如果电源电压不稳定或电流表精度不高,将会导致测量结果的误差。
其次,电桥的测量范围有限,对于极低阻值或极高阻值的电阻,可能无法准确测量。
结论:通过本实验,我们学习了惠斯通电桥的原理和应用,并掌握了使用电桥测量电阻的方法。
实验结果表明,电桥测量电阻具有一定的准确性和精度,但也存在一定的限制。
在实际应用中,我们需要根据具体情况选择合适的测量方法和仪器,以获得更精确的测量结果。
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)。
用惠斯通电桥测电阻--实验报告
(3)测定电桥的灵敏度时,用改变 来代替改变 。
(5)重复以上步骤,继续测量Rx2,Rx3等记录数据。
实验数据记录(注意:单位、有效数字、列表)
表1滑线惠斯通电桥测定电阻数据
未知电阻标称值
(Ω)
滑线惠斯登电桥实测值(Ω)
20
2:3
29.9
如果 小到使检流计觉察不出来,那么我们认为电桥还是平衡的,因而得出,
就是就是由于检流计灵敏度不够而带来的测量误差 ,
对此我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为 (单位:格)
是在电桥平衡后 的微小改变量(实际上带测电阻 是不能改变的,改变的是标准电阻 ),而△n是由于电桥偏离平衡而引起的检流计指针偏转格数。如果一个很小的△R能引起较大的△n偏转,则电桥的灵敏度就高,带来的误差也就越小。
计算过程:
IG=0则UAC=UAD UCB=UDB。
由欧姆定律得 检流计中无电流流过,故
整理得:
(8-1)
或
(8-2)
通常称 为比例臂,而 称为比较臂,所以电桥由桥臂、检流计和电源三部分组成。
原理二:用交换法计算该更准确值。
误差来源有两个:一是、、本身的误差;一是电桥的灵敏度。
(1)用交换法(互易法)消除、本身的误差对测量结果的影响。
2.检流计指针偏向一边。出现这种情况,原因有三种:
原因之一,比例系数(倍率)Kr取值不当,改变Kr的取值,故障即便消失。不论Kr和Rs取何值,检流计指针始终偏向一边,则有:
原因之二,四个桥臂中必定有一个桥臂断开;
原因之三,四个桥臂中某两个相对的桥臂同时断开。对于后两种原因引起的故障,只需用一根完好的导线便可检查确定。检查时,首先将Rn调至最大,减小桥臂电流。然后用一根导线将四个桥臂中任一桥臂短路,若检流计指针反向偏转,则说明被短路的桥臂是断开的,可用此导线替换原导线,检查出导线是否断开及电阻是否损坏;若检流计指针偏转方向不变,则说明,被短路桥臂是完好的;若检流计指针不再偏转,则说明对面桥臂是断开的,可进一步判明是导线还是电阻故障,接通后,用同样方法再检查开始被短路的桥臂是否完好。最后,将查出的断开桥臂中坏的导线或电阻更换,故障便被排除。
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、通过测量桥阻来熟悉霍夫曼·惠斯通测电阻桥的工作原理;2、力争获得准确的电阻值;3、建立对测量的电阻方面的基本了解,锻炼测量电阻的能力,获得正确的测量结论。
二、实验原理霍夫曼·惠斯通电桥是一种测量电阻的仪器,它的核心原理是:可以通过给定的电阻循环,它的电流可以被均分在各个分支电路中,即如果在某个电路中存在未知电阻Rx,则在该回路中有一个等式:Rx/R1=R2/R3,这等同于是增强测量系统中的精度与稳定性。
所以,通过测量R1,R2两个电阻值,再结合用惠斯通电桥作图出未知电阻Rx,便可知道未知电阻Rx的大小,达到测量电阻值的目的。
三、实验原理图四、实验步骤1、首先将电桥调至上档、下档、左档、右档的平衡状态;2、调节电桥的上下档,使电桥双档校准要求,并从电桥上读取电阻R2;3、调节电桥的左右档,使电桥双档校准要求,并从电桥上读取电阻R1;4、将左右档调至校准要求,使电阻R2/R1=R3/Rx,从电桥上读取桥阻Rx,即可得到未知电阻的大小;5、再用万用表的相关参数进行测量,找出最准确的未知电阻的值。
五、实验结果实验中,通过电桥测得的未知电阻Rx的大小分别是:18.9Ω、19.3Ω、19.6Ω;用万用表的相关参数测量的未知电阻,实际电阻值是19.95Ω,两者误差均小于2%,在容许范围之内,说明实验过程中采用的测量方法和设备是精确可靠的。
六、总结通过本次实验,能够更加深入地去了解霍夫曼·惠斯通电桥的工作原理,使学生们能够增强对电阻测量方面的理解,更好地掌握电阻测量的技术,为今后电路/.模拟/数字仪器设计及测试打下良好的基础。
惠斯通电桥测电阻——实验报告
实验十五 惠斯通电桥测电阻实验目的1、掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法。
2、学会正确使用箱式电桥测电阻的方法。
来判断B ,D 两点电位是否相等,或者说判断“桥”上有无电流通过。
电桥没调平衡时,“桥”上有电流通过检流计,当适当调节各臂电阻,可使“桥”上无电流,即B ,D 两点电位相等,电桥达到了平衡。
此时的等效电路如图15-2所示。
根据图15-2很容易证明s xR R R R =21s 21x R R R R ⨯=(15-1)此式即电桥的平衡条件。
如果已知R 1,R 2,R S ,则待测电阻R x 可求得。
设式(15-1)中的R 1/R 2=K ,则有R x =K ·R S (15-2)式中的K 称为比例系数。
在箱式电桥测电阻中,只要调K 值而无需分别调R 1、R 2的值,因为箱式电桥上设置有一个旋钮K 值,并不另外分R 1、R 2。
但在自组式电桥电路中,则需要分别调节两只电阻箱(R 1和R 2),从而得到K 值。
由电桥的平衡条件可以看出,式中除被测电阻Rx 外,其它几个量也都是电阻器。
因此,电桥法测电阻的特点是将被测电阻与已知电阻(标准电阻)进行比较而获得被测值的。
因而测量的精度取决于标准电阻。
一般来说,标准电阻的精度可以做的很高,因此,测量的精度可以达到很高。
伏安法测电阻中测量的精度要依赖电流表和电压表,而电流表和电压表准确度等级不可能作的很高,因此,测量精度不可能很高。
惠斯通电桥测电阻中,测量的精度不依赖电表,故其测量精度比伏安法的测量精度高。
2.电桥的灵敏度及影响因素电桥测量电阻,仅在电桥平衡时才成立的,而电桥的平衡是依据检流计的偏转来判断的,由于判断时受到眼睛分辨能力的限制而存在差异,会给测量结果带来误差,影响测量的准确性。
这个影响的大小取决于电桥的灵敏度。
所谓电桥灵敏度,就是在已经平衡的电桥里,当调节比较臂的电阻R S ,使改变一个微小量△R S ,使检流计指针离开平衡位置△d 格,则定义电桥灵敏度S 为S S R /R dS ∆∆=(15-3)式中:R S 是电桥平衡时比较臂的电阻值,△R S /R S 是比较臂的相对改变量。
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。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验报告-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII2惠斯通电桥测电阻实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理 2.熟悉调节电桥平衡的操作步骤 3.了解提高电桥灵敏度的几种途径 实验仪器万用电表、电阻箱、检流计、滑动变阻器、直流电源、待测电阻、电键、导线、箱式电桥实验原理1.惠斯通电桥工作原理图(一)是惠斯通电桥电路。
四个电阻R 1(R x )、R 2、R 3、R 4,称作电桥的四个桥臂,组成四边形abcd 。
对角bd 之间连接检流计G ,构成“桥”,用以比较桥两端的电位。
当b 和d 两点的电位相等时,检流计G 指零,即 I G =0,电桥达到了平衡状态。
此时有AD AB U U = DC BC U U = (1)即 4211R I R I ⋅=⋅ (2)3221R I R I ⋅=⋅ (3)c图(一)惠斯通电桥原理图3两式相除,得 3421R R R R = (3’)或者 4231R R R R ⋅=⋅ (4)上两式表明:当电桥达到平衡时,电桥相邻臂电阻之比相等,或者说电桥相对臂电阻之乘积相等。
若R 2、R 3、R 4为已知,则待测电阻R 1(R x )可由下式求出x R R R R R ==2341 (5) 通常称R 1为测量臂,R 4、R 3为比例臂,R 2为比较臂。
所以电桥由四臂(测量臂、比较臂和比例臂)、检流计和电源三部分组成。
与检流计串联的限流电阻R G 和电键K G 都是为在调节电桥平衡式保护检流计,不使其在长时间内有较大电流通过而设置的。
2.换位测量法的原理R 1与R 2位置对换,当I G =0时,x R R R R R ==,2431 (6) 由式(5)和式(6)可知,22R R R x = (7)通过换位测量法求出的R x 的值仅仅与R 2和R 2'有关,这就修正了由于电阻丝阻值不均匀所带来的系统误差。
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。
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。
物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告
物理实验-用惠斯通电桥测电阻-实验报告实验目的:了解惠斯通电桥的原理和使用方法,掌握测量未知电阻的方法和技巧。
实验原理:惠斯通电桥利用电流在不同电阻中流动时所造成的电位差来测量未知电阻,其原理如下:假设电桥四个点分别为A、B、C、D,其中AB、CD分别为两个电阻分支,R1、R2分别为已知电阻,Rx为待测电阻,则在电桥平衡状态下,有:其中U为电桥两对焦点之间的电位差。
为了使电桥平衡,可通过调节可变电阻值使U=0,则因为R1、R2、R3都是已知的,所以可以求得Rx。
实验步骤:1. 将待测电阻和已知电阻连接成由四个绳索连接而成的平四面体,插入电桥的四个插头口,注意连接正确。
2. 打开电桥电源,调节电桥电源开关至合适的大小,观察电桥示数表的变化,找到电桥平衡点。
3. 记录电桥示数表上的电阻值,并按公式(1)计算出待测电阻的值。
实验数据及计算:已知电阻:R1=100Ω,R2=220Ω已测电桥示数:U=0.05mV则通过公式(1)可求得待测电阻:Rx=R2×R3/R1=220×100/23.58=933.66Ω实验结果分析:通过实验和计算,我们求得了待测电阻的值为933.66Ω,这个数据接近我们使用万用表测出的值(约为929Ω),说明惠斯通电桥测量电阻的方法是可行且准确的。
在实际使用中,我们还需要注意电桥电源大小的调节和连接不当等问题,使测量更加精确。
实验思考:在实验过程中,我们可能会遇到如下问题:1. 电桥示数不稳定,波动范围较大,可能因为连接不良导致的接触阻抗不一致,可以通过重新插拔等方法排除这些干扰因素。
2. 电桥示数为0,可能因为电桥电源没有开启,或者是接线问题,需要检查一下。
3. 电桥示数变化缓慢,可能因为电桥电源开关未调到合适的大小,需要再次调整电源开关。
翻译:Experimental Report on Using Wheatstone Bridge to Measure ResistanceObjective:To understand the principle and usage of Wheatstone bridge, and to master the methods and skills for measuring unknown resistance.Principle:Wheatstone bridge measures unknown resistance by utilizing the potential difference caused by current flowing through different resistances. Assuming that the four points of the bridge are A, B, C, and D, and AB and CD are two resistance branches, R1 and R2 are known resistances, and Rx is the measured resistance. Then, in the balanced state of the bridge, the following equation holds:Because R1, R2, and R3 are known, Rx can be calculated.。
惠斯通电桥测电阻实验报告
惠斯通电桥测电阻实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理 2.熟悉调节电桥平衡的操作步骤 3.了解提高电桥灵敏度的几种途径 实验仪器万用电表、电阻箱、检流计、滑动变阻器、直流电源、待测电阻、电键、导线、箱式电桥实验原理1.惠斯通电桥工作原理图(一)是惠斯通电桥电路。
四个电阻R 1(R x )、R 2、R 3、R 4,称作电桥的四个桥臂,组成四边形abcd 。
对角bd 之间连接检流计G ,构成“桥”,用以比较桥两端的电位。
当b 和d 两点的电位相等时,检流计G 指零,即 I G =0,电桥达到了平衡状态。
此时有 AD AB U U = DC BC U U = (1) 即 4211R I R I ⋅=⋅ (2)3221R I R I ⋅=⋅ (3)两式相除,得 3421R R R R = (3’)或者 4231R R R R ⋅=⋅ (4)上两式表明:当电桥达到平衡时,电桥相邻臂电阻之比相等,或者说电桥相对臂电阻之乘积相等。
若R 2、R 3、R 4为已知,则待测电阻R 1(R x )可由下式求出x R R R RR ==2341 (5)通常称R 1为测量臂,R 4、R 3为比例臂,R 2为比较臂。
所以电桥由四臂(测量臂、比较臂和比例臂)、检流计和电源三部分组成。
与检流计串联的限流电阻R G 和电键K G 都是为在调节电桥平衡式保护检流计,不使其在长时间内有较大电流通过而设置的。
c图(一)惠斯通电桥原理图2.换位测量法的原理R 1与R 2位置对换,当I G =0时,x R R R R R ==,2431 (6)由式(5)和式(6)可知,22R R R x = (7)通过换位测量法求出的R x 的值仅仅与R 2和R 2'有关,这就修正了由于电阻丝阻值不均匀所带来的系统误差。
3.电桥灵敏度 在实验中,测试者是依据检流计G 的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的。
然而,检流计的灵敏度是有限的。
例如,选用电流灵敏度为1格/1微安的检流计作为指零仪。
惠斯通电桥实验报告
..农业大学 物 理 实 验 报 告实验名称:惠斯通电桥测量电阻一、实验目的(1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。
(2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。
(3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。
二、实验仪器滑线式电桥,箱式电桥,检流计,电阻箱,滑动电阻器,待测电阻,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,由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形,每一条边称为电桥的一个臂,在对角A 、B 之间接入电源E ,对角C 、D 之间接入检流计G 。
适当调节R 0、R 1、R 2的阻值,可以使检流计G 中无电流流过,即C 、D 两点的电势相等,电桥的这种状态称为平衡态。
电桥的平衡条件为1002x R R R KR R == (1)式中比例系数K 称为比率或倍率,通常将R1、R2称为比率..臂,将R0称为比较臂。
2.电桥的灵敏度式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否达到真正的平衡状态,是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。
检流计的灵敏度是有限的,当指针的偏转小于0.1格时,人眼就很难觉察出来。
在电桥平衡时,设某一桥臂的电阻是R ,若我们把R 改变一个微小量ΔR ,电桥就会失去平衡,从而就会有电流流过检流计,如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转,我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。
为了定量表示检流计的误差,我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为nS R R∆=∆(2)式中,ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量,Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数,所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。
3.滑线式惠斯通电桥滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。
A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略),A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率匀的电阻丝。
电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,按下滑键任意触头,此时电阻丝被分成两段,设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1,DB 的长度为L 2、电阻为R 2,因此当电桥处于平衡状态时,有111000221x R L L R R R R R L L L ===- (3)式中,L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出,R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。
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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惠斯通电桥测电阻实验报告实验目的
1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法,
2、理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义;
3、熟悉电桥比率和比率电阻的选择原则。
实验仪器
教学用非平衡电桥DHQJ-3、导线若干、待测电阻
实验原理
电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电
学测量。
用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误
差。
在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通
电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。
惠斯通电桥的原理如图1所示。
标准电阻R3、R
1、R
2
和待测电阻R
X
连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。
在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。
因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。
当开关K
E 和K
G
接通后,各条
支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用,好象
一座“桥”一样,故称为“电桥”。
适当调节R3、R
1和R
2
的大小,可以使桥
上没有电流通过,即通过检流计的电流I
G
=0,这时,B、D两点的电势相等。
电桥的这种状态称为平衡状态。
这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差,B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。
设ABC支路和ADC支路
中的电流分别为I
1和I
2。
对右图由欧姆定律得
I
1R
X
=I
2
R
2
I
1R
3
=I
2
R
1
两式相除,得
图1
31
2R R R R x =即待测电阻R X 等于R 2/R 1与R 3的乘积。
通常将R 2/R 1称为比率臂,将R 3称为比较臂。
实验步骤:
用箱式惠斯通电桥测电阻
箱式桥是把电桥的各个元件,包括标准电阻
箱、检流计、保护电阻、电源、开关等,装在一
个箱子里,便于携带、使用方便.箱式电桥型号
各异,本实验使用的DHQJ-3型直流单臂电桥,又
叫惠斯通电桥,适用于测量100Ω以上的中值电
阻。
具体情况如右图所示。
实验步骤如下:
1.首先进行零点调节,当无电流通过检流计时,其指针应指向零点。
2.将待测电阻Rx 接在接线柱7、8之间,并用导线将接线柱1、2和2、3以及8、9之间短路.
3.根据待测电阻阻值的大小,适当选择比率臂K 值(可参看倍率选择表)。
K 值的大小要使比较臂(电阻箱)上的四个刻度转盘,都要参与调节,即保证电阻的测量结果达到四位有效数。
4.K 一般应置于一个估计值,按下电源按钮B,同时按下按钮G,调节R3的阻值,即逐个调节比较臂电阻箱上的四个旋钮(四个旋钮的调节顺序应由大到小),直到数显表指示为零。
比较臂上四个盘读数之和乘上倍率K 值即为待测电阻的测量阻值,即3KR R x =
,计算后与真实值比较,并填写以下表格:
数据处理:
单电桥测电阻数据记录
误差分析:
1、电桥灵敏度与检流计灵敏度成正比,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的增大而减小。
随着的增大而减小。
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。
4、还有一些也会造成实验误差,比如:电源电压不太稳定;导线电阻不能完全忽略;检流计没有调好零点;检流计灵敏度不够高。
【思考题】
1.电桥测电阻时,线路接通后,检流计指针总是偏向一边,无论怎样调节,电桥达不到平衡,试分析是什么原因?
答:检流计指针总是偏向一边有可能是电路短路,利用电流表检测流过各个电阻的电流可以排查出问题所在。
Ω
/1R Ω/2R 量程Ω/3R Ω/x R 真实值424282200mV
261150.47512V
260750.394242821200mV 1032
199.732002V 1032
199.7312423621200mV 1037
3023.3330002V 1019
2970.851427951200mV 1319
73854.7175000
2V 131673686.73
与检流计的灵敏度成正。