惠斯登电桥测电阻实验

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G
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X2
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图 2 Q J-23 型 惠 斯 登 电 桥 面 板 图 1-待 测 电 阻 R X 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-检 流 计 接 线 柱 (使 用 内 附 检 流 计 时 ， 将 “外 接 ”接 线 柱 短 路 。 从 “外 接 ”接 线 柱 接 入 外 接 检 流 计 时 ， 将 “内 接 ”接 线 柱 短 路 )； 7-外 接 电 源 接 线 柱 (使 用 内 附 电 源 时 ， 该 接 线 柱 悬 空 )； 8-比 例 臂 ； 9-比 较 臂 。
实验内容
思考题
1. 引线电阻和接触电阻是否会带来系统误差?结合实验结果作 出分析（例如，同为测量数十欧的电阻，哪个比率的结果较 好？哪个比率的结果较差？引线电阻和接触电阻使测量结果 偏大还是偏小？提示：引线电阻和接触电阻一般可达10-1Ω 量级）
2. 用惠斯登电桥测电阻，比率臂电阻R1、R2应怎样选取才能保 证测量有较高的准确度？
实验原理
1. 惠斯登电桥的工作原理
惠斯登电桥如图1所示。被测 电阻与三个已知电阻R1、R2、 R0连成电桥的四个臂。四边 形的对角线AC接电源，称为 电桥的电源对角线；另一对 角线BD接检流计G，称为电 桥的检测对角线，也称为 “桥路”。G的作用就是检测 B、D这两点间的电位差。
R1 I1 A
3. 电桥法测量电阻的原理是什么？如何判断电桥平衡？ 4. 分析滑线变阻器Rn在测量中所起的作用。
S n R0 R0
实验内容
1. 用自组电桥测量未知电阻 (1) 按图1接好线路，其中R1、R2采用6位电阻箱，R0采用4位电阻箱。
实验内容
(2) 调节检流计。检流计上附有测量开关 及短路开关。测量开关在检查电桥是 否平衡时使用，应当用跃接法。短路 开关能使磁电式检流计的线圈自身短 接，当检流计的表针摆动到停点时按 下短路开关，就能使表针很快地停止 摆动。检流计使用前必须把锁扣拨向 白点，让线圈能自由摆动，实验完毕 要把锁扣拨向红点，使线圈锁定不动。 使用时如果指针的停点不指零，可以 旋动零位调节旋钮调零，调零的动作 要慢。
实验内容
(3) 电桥调平衡：先粗调，再细调。

粗最用则大跃设调以接法：通保法滑过）护线，调检变用R流阻0使逐计器检步。可流逼接以计近通控指法开制针调关回向节K路1右R，中0，偏按电转即下流，如K的g如果并大此观观小察反察。复到检测可检流量逐流计开步计的始缩指偏时针小转，电向情将阻左况Rn范偏调（围转到使，，
Rx CR0
相应地，把R1、R2两臂称为电桥的比例臂，R0称为比较臂， 是可变的（标准）电阻。实验时调节使电桥平衡，由上式可 求得Rx。
实验原理
2．电桥的灵敏度 实验中，电桥是否平衡是依据检流计有无偏转来判定的，但
检流计的灵敏度总是有限的。如取C=1。假设电桥已被调到 完 变全成平R0衡+，R故，然电有桥就Rx=应R失0。去如平果衡此，时从令而R应0 稍有作一变个化微，小将的电R0流 流过检流计，如果它小到不能使检流计发生可以觉察的偏转， 我们会认为电桥仍然是平衡的，因而得出的结论，就是电桥 灵敏度不够而引起的的测量误差。电桥灵敏度定义为：
I2 R2
I
B
G Ig
Kg
D
Rx Ix C I0
R0
K1
E
Rn
图 1 惠斯登电桥原理电路图
实验原理
若B、D两点之间的电位相等，（即使Kg接通）桥路中的电 流，检流计指针指零，这种状态称作电桥平衡。
由 Ig=0 且 UBD=0
R1 R x R2 R0
即
Rx

R1 R2
R0
为了计算方便，通常把阻值比 R1/R2选定为10n（n为正负整数 和0），记C=R1/R2 ，称为电桥的比率，则
惠斯登电桥测电阻
实验目的
掌握惠斯登电桥的基本原理，了解桥式电路的特点。 通过用惠斯登电桥测电阻，掌握电桥的使用方法，了解电桥
灵敏度概念。 学习对测量电路系统误差的简单分析。
实验仪器
QJ-23型箱式电桥、电源、检流计、滑线变阻器、待测电阻、 电阻箱、开关、导线。
实验原理
电阻是电学元件的基本参数之一。在进行材料特性和电器装 置性能研究等工作中，经常要测量电阻。根据欧姆定律来测 量电阻（如伏安法测电阻）。由于利用要使用电表读数，测 量准确度受到电表内阻和电表精确度的限制，不容易准确。 电桥法则克服了这些缺点，它不使用电表读数，而是将待测 电阻直接与标准电阻（电阻量具）进行比较，故可达到很高 的准确度。除了用来测量电阻外，电桥还可以用于测量电感、 电容、频率、压力、温度、形变等许多物理量，并在自动控 制中得到了广泛的应用。
使检流计指针的偏转越来越小直至电桥接近平衡。（如果检流计指针总
是偏向一个方向，原因有哪些？怎样处理？）
细记下调各：R将的滑值线，变计阻算器RRx。n调到最小，精确调节R0，使电桥达到平衡完全。
实验内容
2. 用箱式电桥测量未知电阻及其相应的灵敏度
8
9
7
9
+
1 0 .1
B
10
0 .0 1
0 .00 1