惠斯通电桥测电阻实验报告

23图Rx）R4,称作电桥间连接检流计 G,构成“桥”用以比较桥两流计 G 指零，即 IQ=0,电桥达到了衡状态。此时有3')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的四个桥臂，组成四边形 abed。对角 bd 之端的电位。当 b 和 d 两点的电位相等时，e图（一）惠斯通电桥原理图或者 R•R=R•R(4)1324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 R2、R3、R4为已知，则待测电阻 R1(Rx)可由下式求出R=^4R=R(5)1R2x3通常称 R1为测量臂，R4、R3为比例臂，R2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 和电键 K 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GG较大电流通过而设置的。2．换位测量法的原理兀与 R2位置对换，当 IG=O 时，R 二冬 R，=R(6)1R2x4由式(5)和式(6)可知R=yRR，(7)x22通过换位测量法求出的 R 的值仅仅与 R 和 R'有关，这就修正了由于电阻丝x22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。当通过检流计的电流小于 10-7A 时，指针偏转不到格,观察者难于察觉，就认为电桥已经达到平衡，因而带来测量误差。对此，引入电桥灵敏度 s 的概念。7)式中 AR——在电桥平衡后比较臂电阻 R2的微小改变量；△n——相应的检流计偏转格数。电桥灵敏度 S 的单位是“格'。S 越大，在 R2基础上改变 AR 能引起的检流计偏转格数就越多，电桥越灵敏，由灵敏度引入的测量误差越小。如S=100 格，表示当 R2改变 1%时，检流计有 1 格的偏转。实验和理论都已证明，电桥的灵敏度与下面因素有关：(1)与检流计的电流灵敏度 S 成正比。但是 S值大，电桥就不易稳定,ii平衡调节比较困难；S 值小，测量精确度低。因此选用适当灵敏度的电流计I是很重要的。(2) 与电源的电动势 E 成正比(3) 与电源的内阻 rE和串联的限流电阻 RE有关。增加 RE可以降低电桥的灵敏度，这对寻找电桥调平衡的规律较为有利。随着平衡逐渐趋近，RE值应...