电桥实验试题标准答案 [采用电桥测量中值电阻] 一、实验原理 答:惠斯登电桥是用于精确测量中值电阻的测量装置。电桥法测电阻,实质是把被测电阻与标准电阻相比较,以确定其值。由于电阻的制造可以达到很高的精度,所以电桥法测电阻可以达到很高的精确度。 1.惠斯登电桥的线路原理 R1惠斯登电桥的基本线路如图1 所示。它是由四个电阻联成一个四边形ACBD,在对角线AB 上接上电源xsRRRR,,,21E ,在对角线CD 上接上检流计P 组成。接入检流计(平衡指示)的对角线称为“桥”,四个电阻称为“桥臂”。在一般情况下,桥路上检流计中有电流通过,因而检流计的指针有偏转。若适当调节某一电阻值,例如改变的大小可使 C、D 两点的电位相等,此时流过检流计sRP的电流,称为电桥平衡。则有 0=PIR2Rs 图1 单臂电桥连线图 Rx RhK E RmSG P DCVV= (1) 11IIIxRR== (2) 22IIIsRR== (3) 由欧姆定律知 2211RIVRIVADAC=== (4) sDBxCBRIVRIV21=== (5) 由以上两式可得 sxRRRR21= (6) 此式即为电桥的平衡条件。若已知,即可由上式求出。通常取、为标准电阻,称为比率臂,将称为桥臂比;为可调电阻,称为比较臂。改变使电桥达到平衡,即检流计sRRR,,21xR1R2R21 / RRsRsRP 中无电流流过,便可测出被测电阻之值。 xR2.用交换法减小和消除系统误差 分析电桥线路和测量公式可知,用惠斯登电桥测量的误差,除其它因素外,与标准电阻 的误差有关。可以采用交换法来消除这一系统误差,方法是:先连接好电桥电路,调节使xR21RR ,sRP 中无电流,可由式(6)求出,然后将与交换位置,再调节使xR1R2RsRP中无电流,记下此时的,可得 sR′sxRRRR′=12 (7) 式(6)和(7)两式相乘得 ssxRRR′=2 或 SsxRRR′= (8) 这样就消除了由R本身的误差对R 引入的测量误差。xR测量误差只与电阻箱sR仪器误差有关,而sR选用高精度的标准电阻箱,这样系统误差就可减小。 21R,的的可x二、实验仪器 答:电源,滑线变阻器,电阻箱(3 个),灵敏检流计,待测中值电阻,带保护电阻的开关,开关,导线若干。 三、实验步骤 答: 1、 把检流计的开关打开,对其进行机械调零,完成后关闭开关。 2、 按照图 1 所示的电路连接好线路,设定电源电压为 5V,滑线变阻器处于安全位置。 3、 设定 R1 和 R2 的值,R1/R2=200Ω/200Ω,调节可调电阻 Rs 到适当阻值,闭合总开关。 4、 打开检流计开关,看检流计是否...