用惠斯通电桥测电阻实验报告

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物理实验报告

实验题目 用惠斯通电桥测电阻 姓 名 学 号 专业班级 实验室号 D208 实验成绩 指导教师 实验时间 2014年 11月 12日

物理实验室制

-! 实验目的 1、理解并掌握惠斯通电桥测电阻的原理和方法 2、学会自搭惠斯通电桥，并学习用交换法减小和修正系统误差 3、了解电桥灵敏度的概念 4、学习使用箱式惠斯通电桥测中值电阻 实验仪器 名称 直流电阻电桥 直流电源 滑线式惠斯通电桥 多盘十进制电阻器 变阻器 待测电阻 万用表 导线 请认真填写

QJ24 WYK-303 ZX21 BX7-13 UT39A 型号 -! 实验原理（注意：原理图、测试公式） 原理一：惠斯通电桥原理图： 8-1（a） 如图，联成一个四边形，每一边称为电桥的一个臂；对角和加上电源，而在对角、间连接检流计，用以比较这两点间电位，所谓“桥”就是指的这条对角线，当桥路两端、等电位时，中无电流通过，称之为“电桥平衡”。 计算过程： IG=0 则UAC=UAD UCB=UDB。 由欧姆定律得 整理得： RXR1? R0R2 (8-1) IxRx?I1R1 I0R0?I2R2 检流计中无电流流过，故 I1?I2 Ix?I0 或 RX?R1R0R2(8-2) 通常称 R1/R2 为比例臂，而 R0 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。 我们自搭一个电桥，设电桥的灵敏度足够高，主要考虑、、引起的误差。此时 -! 可用交换法减小和修正这一系统误差。方法是：先用图8-1（a）搭好电桥，调节使G中无电流，记下值可由式（8-2）求。然后将和交换（互易）如图8-1（b）所示，再调节使G中无电流，记下值，可得 ?Rx?R1?R2?R0???RRRR0 12 x R2'(8-3) Rx?R0 R1 RRRX?1R0Rx?2R'0R2则 两式相乘得R1?Rx?R0R02或?Rx?R0R0 (8-4) 这样消除了由、本身的 误差引起的的测量误差，它只与电阻箱的 仪器误差有关，而可选用具有一定精度的标准电阻箱，这样的系统误差就可减小。 原理三：提高电桥的灵敏度 R2'R ?R0xR1是在电桥平衡条件下推导出来的，而电桥是否平衡，实验上是看检流计有无偏转来判断。检流计的灵敏度总是有限的。如我们实验中常用的张丝式指针检流计，指针偏转一格所对应的电流大约为10?6A,当通过它的电流比10?7还要小时，指针的偏转小于0.1格，我们就很难觉察出来。假设电桥在R1?1时调到了平衡，则有R0?Rx，R2这时若把R0增加或减小一个微小量△R0，电桥失去平衡，从而有电流Ig流过检流计。 如果Ig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, Rx?R0??R0?R0就是就是由于检流计灵敏度不够而带来的测量误差?Rx， 对此我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为S??n（单位：格）?n S??Rx/Rx?Rx/Rx?Rx是在电桥平衡后Rx的微小改变量（实际上带测电阻Rx是不能改变的，改变的是标准