惠斯通电桥实验报告模板
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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
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。
实验报告模板用惠斯通电桥测电阻实验目的:1. 掌握惠斯通电桥的原理及使用方法;2. 熟练掌握测量电阻的方法;3. 通过实验,提高实验操作技能和实验数据处理能力。
仪器设备:1. 惠斯通电桥仪;2. 标准电阻箱;3. 直流电源;4. 万用表。
实验原理:惠斯通电桥是一种测量电阻的精密仪器。
其基本原理是利用电桥平衡条件来测量未知电阻的值。
电桥平衡条件:当电桥四个支路中,两个电容器分别与两个可调电阻相连,另外两个支路分别为不知道的电阻R和标准电阻箱的电阻为R0。
当电桥平衡时,电桥两个电容容器的电势差为0,两个支路中通的电流相等。
则有:R/R0 = Rx/Ry其中,R0为已知电阻箱中的电阻值,Rx为未知电阻,Ry为电容器电阻的差值。
实验步骤:1. 经由万用表检验惠斯通电桥仪是否完好。
2. 调节电阻箱的电阻值,使其成为电桥中的标准电阻R0。
3. 通电桥的直流电源,调节电桥两侧电阻,使其平衡。
4. 测量电桥的电压差,并记录数据。
5. 更改电阻箱的电阻值,重新平衡并记录数据。
6. 重复步骤5,直到得到一定的测量数据。
7. 根据电桥所测出的电阻值,计算未知电阻值。
实验结果:通过本次实验,我对于惠斯通电桥测量电阻的原理,方法以及实验操作有了更深入的了解。
在实验过程中,我们重复多次实验,提高了实验数据的精确性和可靠性。
同时,通过实验,我也进一步提高了实验操作技能和实验数据处理能力。
注意事项:1. 实验过程中应注意安全,禁止使用有裂纹或损坏的电器设备。
2. 在实验时,应保持仪器设备干燥清洁,避免进水和碰撞。
3. 在实验过程中,需要进行多次测量和计算,确保实验结果的准确性和可靠性。
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)。
惠斯通电桥实验报告[教育教学]一、实验目的1.理解Hoffman's-斯通电桥的原理。
2.熟悉仪器仪表的性能特点与预期功能。
3.通过实验验证Hoffman's-斯通电桥电路的稳定性。
二、实验原理Hoffman's-斯通电桥是一种用于测量低阻抗电路的精密仪器设备。
该仪表可以测量电阻参数,以及它们在频率变化时电路内部参数的变化、相位抑制和工作状态等。
该仪表由4个分支构成,即两个相等的源分支电阻和两个相等的网络分支电阻。
假设源分支电阻的电阻值为Rs,网络分支的电阻值总是和Rs成比例变化。
然后将变化后的网络电阻值余数放在一条横线上,Rx是相互分开测量的R点,如图所示:Rs1、Rs2分别与Rx1、Rx2相连,并通过示波器测量接收器上的电压差即可得到R点电压。
Hoffman's-斯通电桥通过变换性整流实现空间频率响应功能,从而实现电路的极大抑制,达到测量电阻参数的效果。
三、实验步骤本次实验根据Hoffman's - 斯通电桥的原理模拟实现电路参数的测试。
实验步骤如下:1.准备实验仪器:仪表桥、ω/4函数发生器、示波器和衰减器件。
2.根据实验要求选定合适的电阻参数,组装实验电路。
3.根据入口参数配置仪表桥,调节ω/4函数发生器的频率,使其与仪表桥的工作频率相匹配。
4.将示波器的探头放到仪表桥的接收端,将衰减器件的第二端放置电路中负载的前端,将衰减器件的第三端直接接收器。
5.调节衰减器件,逐步增加频率,观察和记录电路接收器上的电压差,从而确定Hoffman's - 斯通电桥的频率稳定性。
四、实验结果通过本次实验,我们可以得到以下实验结果:1. Hoffman-斯通电桥的测量精度高,可以满足低阻抗电路的测量需求。
2. 在本次实验中,我们发现,通过调节衰减器,当频率增加时,接收器上的电压差增加,说明电路的稳定性会随频率变化而变化,本次实验验证了该电路的稳定性。
三、结论Hoffman的斯通电桥可以用来测量低阻抗电路的电阻参数,它具有高精度和高稳定性的特点。
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
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Record the situation and lessons learned, find out the existing problems andform future countermeasures.姓名:___________________单位:___________________时间:___________________编号:FS-DY-20343惠斯通电桥实验报告课程名称:实验名称:惠斯通电桥学院:眼视光学院专业班级:眼视光151 班学生姓名:许春芸学号:6303615024实验地点:210 座位号:30 座实验时间:第8周星期 6 上午10点10开始一、实验目的:1.掌握电桥测电阻的原理和方法。
2.了解减小测电阻误差的一般方法。
二、实验原理:B 和 D 之间连接检流计G,所谓桥就是指BD 这条对角线,它的作用就是将桥的两个端点的电势直接进行比较。
当 B.D 两点电势相等时,检流计中无电流通过,电桥达到了平衡,这时有:R2/R1=Rx/R3,即*Rx=(R2/R1)R3。
若R1.R2.R3 惠斯通电桥的电路四个电阻R1.R2.R3.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 加上电源E,对角均已知,则Rx 可由上式求出。
电桥电路可以这样理解,电源 E.R2.Rx 是一个分压电路,Rx 上的电压为[Rx/(R1+R2)]·E,又E 和R1.R3 也是一个分压电路,R3 上的电压等于[R3/(R3+R1)]·E,现在用检流计来比较Rx 和R3 的电压,根据电流方向,可以发现哪一个电压更大些。
当检流计指零时,说明两电压相等,也就得出*式。
三、实验仪器:线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源。
四、实验内容和步骤:1、标准电阻Rn 选择开关选择“单桥”档;2、工作方式开关选择“单桥”档;3、电源选择开关选在有效量程里;4、G 开关选择“G 内接”;5、根据Rx 的估计值,选好量成倍率,设置好R1R2 值和R3 值,将位值电阻Rx 接入Rx 接线端子(注意Rx 端于上方短接片应接好);6、打开仪器市电开关、面板指示灯亮;7、建议选择毫伏表作为仪器检流计,释放“接入”键,量程置“2mV”挡,调节“调零”电位器,将数显表调零。
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。
c 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。
惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。
b 、d 间接有灵敏电流计G 。
当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。
所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。
此时有U ab =U ad ,U bc =U dc ,由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有I 4=I 3 I x =I 2所以 44R I R I x x = 2233R I R I =可得 x R R R R 324= 或 432R R R R x = 一般把K R R =32称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。
即当 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。
②接通电源,选择工作电压的大小(参见附录)。
③接待测电阻R x ,根据原则正确选择比率臂的位置,即:使比较臂电阻“ ”指示值始终不为0。
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。
大学物理实验报告课程名称:大学物理实验实验名称:惠斯通电桥一、实验目的:1.精确测量中高值电阻(单桥)2.掌握电桥测电阻的原理和方法二、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)。
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l 所示。
标准电阻R 0、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R 0、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,由欧姆定律得I 1 R X = I 2 R 1I 1 R 0 = I 2 R 2两式相除,得102X R R R R = (1)(1)式称为电桥的平衡条件。
由(1)式得102X R R R R =(2)即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。
通常将R 1 / R 2称为比率臂,将R 0称为比较臂。
三、实验仪器:箱式直流单臂电桥,导线若干,待测电阻。
四、实验内容和步骤:1.将R N 及功能选择档均选择为“单桥”。
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。
..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。
南昌大学物理实验报告
课程名称:大学物理实验
实验名称:惠斯通电桥
学院:专业班级:学生姓名:学号:
实验地点:基础实验大楼A210 座位号:
实验时间:第周星期一中午 13 :00 开始
1.用伏安法测电阻时,除了因使用的电流表和电压表准确度不高带来的误差外,还
存在线路本身带来的不可避免的误差外,还存在线路本身带来的不可避免的误差.在伏
安法线路上经过改进的电桥线路克服了这些缺点.它不用电流表和电压表(因而与电表
的准确度无关),而是将待测电阻和标准电阻相比较,以确定待测电阻是标准电阻的多
少倍.这种用比较法来精确测量电阻的方法,早在1833年就有人提出基本的电路网络,
但一直未引起注意,直到1843年惠斯通才加以应用,为纪念他,就称之为惠斯通电桥.
惠斯通电桥的电路如图11-1所示,四个电阻、、和连成一个四边形,每一
条边称作电桥的一个臂,对角和上加上电源,对角和之间连接检流计,所谓桥就
是指这条对角线,它的作用就是将桥的两个端点的的电势直接进行比较.当、两点
电势相等时,检流计中无电流通过,电桥达到了平衡.这时有
即
(11-1)若、、均已知(或和均已知),则可由上式求出.
电桥电路可以这样理解,电源、、是一个分压电路,上电压为,又和、
也是一个分压电路,上电压等于,现在用检流计来比较和的电压,根据电流方向,可以发现哪一个电压
大些.当检流计指零时,说明两电压相等,也就得出式(11-1).
2.电压灵敏度
式(11-1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否平衡,实验中是以检流计示数为零来判断的,检流计的灵敏度总是有限度的,假设电桥在时调到了平衡,则有,若把稍微变化一点,电桥就应失去平衡,就有电流流过检流计,如果小到不能被检流计察觉出来,那么我们就会认为电桥还是平衡的,因而得出,这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
(11-2)式中是电桥平衡后的微小变化量(实际上是不能变的,改变的是标准电阻),而是电桥偏离平衡而引起的检
流计变化量,它越大说明就越灵敏,带来的误差就越小.
电桥平衡的调节方法
从式(11-1)可以看出,调节电桥平衡有两种方法:一种是固定值,改变电阻和的比例,使电桥平衡.这种情况可能使和的值相差甚远,因而对电阻的精度要求特别高,比值的相对误差较大.另一种方法是固定为某一比值,调节,使电桥平衡.在实际测量中,常采用后一种方法来调节电桥平衡.
箱式惠斯通电桥
单臂电桥使用方法(两端电阻测量法)
测量100以上中值电阻时应采用单臂电桥工作方式.
(1)单臂电桥工作方式简化图
图11-2为DHQJ-5单臂电桥工作方式时的简化图.
(2)测量操作步骤
(a)标准电阻选择开关选择“单桥”挡;
(b)工作方式选择“单桥”挡;
(c)电源选择开关建议按表11-1有效量程选择工作电源电压;
(d)G开关选择“G内接”;
(e)根据的估计值,按表11-1选择量程倍率,设置好、值和值,将未知电阻接入接线端子(注意
段上方短接片应接好);
(f)打开仪器市电开关、面板指示灯亮;
(g)建议选择毫伏表作为仪器检流计,释放“接入”键,量程置“2mV”挡,调节“调零”电位器,将数显表调零.调零后将量程转入200mV量程,按下“接入”键,也可选择微安表作检流计;
(h)调节各盘电阻,粗平衡后,可以选择20mV或2mV挡,细调,使电桥平衡;
(i)按下式计算被测电阻值:
量程倍率有效量程/工作电压
10 000103V
10 0001006V
10 000 1 000
1 000 1 0009V
1 00010 000
10010 00012V
1010 000
3.惠斯通电桥(单臂电桥)技术参量表
DHQJ-5电路原理图见图11-3
四、实验内容和步骤:
箱式电桥测电阻
(1)将箱式电箱打开平放,调节检流计指零.
(2)根据待测电阻(标称值)的大小和值取满四位有效数字的原则,确定比例臂的取值,例如,为数千欧的电阻,为保证四位有效数字,取.
(3)调节的值与的估计值相同,按下和细调电桥平衡,根据式(11-1)可得
(4)用上述方法测量另一待测电阻,一并记入自拟表.
(5)测量完毕后,先松开(),然后松开,使仪器恢复到实验前状态.
五、实验数据与处理:
75K3K
511011
12503005
200mV20mV2mV200mV20mV2mV
29602062.1
++
20051
1010103
50542020
200mV20mV2mV200mV20mV2mV
++。