实验3直流电桥

实验报告3 直流电桥（惠斯登电桥）测电阻

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一．[实验目的]

1.理解并掌握用电桥电路测定电阻的原理和方法。

2.学会自搭电桥，并学习用交换法减少和修正系统误差。

3.掌握携带式直流单电桥的使用方法，并对测量结果的不确定进行评定。

2．【实验仪器】

稳压直流电源，电阻箱（3个),检流计，开关，导线，待测电阻，JQ24型电桥。

3．【实验原理】

1. 原理介绍

惠斯登电桥（单电桥）是最常用的直流电桥，图3-1是它的电路原理图。图中R1，R2和R是已知阻值的标准电阻，他们和被测电阻Rx连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂。对角A和C之间接电源E；对角B和D之间接电流计G，它像桥一样。若调节R使检流计中电流为零，桥两端的B点和D点电位相等，电桥达到平衡，这时可得 I1R=I2Rx,I1R1=I2R2;两式相除可得Rx=R2R/R1 (3-1)

当R1，R2为已知时，可以通过调节R使电桥达到平衡，从而由式（3-1）求得待测电阻Rx的值。

这里R1，R2为电桥的“比率”臂，R为电桥的“比较”臂。

2 电桥的测量误差

电桥的测量误差主要由两方面的因素决定:一是桥臂电阻R1,R2和R本身的误差;二是电桥的灵敏度.下面分别予以讨论

(1) 交换法消除比率臂R1,R2的误差影响

保持R1,R2不变,交换R,Rx的位置,调节R使电桥再次达到平衡,设这时电阻植为R`,根据电桥平衡条件有 ,Rx=(R1/R2)R`

由式(3-1)和式(3-2)得

R= √R·R'

由于式中不含有R1,R2,就这样消除了由于R1,R2,不准确带来的误差.

（2）电桥的灵敏度

测量时，我们根据检流计的指针有无偏转来判断电桥是否平衡的，不说明通过它的电流绝对为零，而只是反映电流小到检流计测不出来。用来反映检流计对多小的电流都有明显反映的参数，称为检流计的灵敏度。

当电桥达到平衡时,使R改变一个适当的量。R,这时检流计偏转N个小格,定义检流计的灵敏度为S=Nｏ/R/R

S的物理意义为:比较电阻的单位相对改变量引起检流计的偏转量.S越大,电桥越灵敏,带来的误差越小.

四、[实验内容]

1.自搭电桥

（1）按图3-1组装电桥，对待测电阻分别测定；固定R1,R2交换R,Rx位置，再对待测电阻分别测定。

（2）测电桥灵敏度：调R使电桥平衡，让检流计指示零；改变R,让检流计偏转2~5个小格，记下偏转的格数N和⊿R

2.用JQ24电桥测定：对每一个待测电阻，都要根据每一被测电阻的标称值，首先选定比率C并预置测量盘，接着调电桥平衡，得到测量盘读数R值。

3.列表数据表格并利用公式计算待测电阻值及电桥灵敏度。

四、[数据处理]

1.自搭电桥 R Rx2 1038.0 Rx4 210.0 Rx5 12.1