物理实验报告一、实验项目:单、双臂电桥测电阻二、实验目得:(1)掌握用惠斯登电桥及开尔文电桥精测电阻得原理与使用方法 (2)掌握线路连接与排除简单故障得技能 (3)理解电桥灵敏度得概念并学会测量三、实验仪器:电阻箱(ZX21 型,0、1 级 3 只),滑线变阻器,待测电阻(1Ω 以下、几十 Ω、几 kΩ 电阻各一只),检流计(AC5/1 型),直流稳压电源,单刀开关,双刀换向开关,箱式电桥(QJ45 型,0、1 级),箱式双臂电桥,导线若干。三、实验原理1.惠斯登电桥测电阻 (1)惠斯登电桥得电路如图 1 所示,被测电阻 Rx与标准电阻 R0及电阻 R1、R2构成电桥得四个臂。在 CD端加上直流电压,AB 间串接检流计 G,用来检测其间有无电流(A、B 两点有无电位差)。“桥”指 AB 这段线路,它得作用就是将 A、B 两点电位直接进行比较。当 A、B 两点电位相等时,检流计中无电流通过,称电桥达 到 了 平衡。这时,电 桥 四 个臂 上 电 阻得关系为: (1)上 式 称 为电 桥 平 衡条 件 。 若R0得阻值与 R1、R2得阻值(或 R1/ R2得比值)已知,即可由上式求出 Rx。 调节电桥平衡方法有两种:一种就是保持 R0不变,调节 R1/ R2得比值;另一种就是保持 R1/ R2不变,调节电阻R0,本实验用后一种方法。(2).关于电桥灵敏度得概念 因检流计得灵敏度就是有限得,在电桥调到认为“平衡”时,检流计中不一定绝对没有电流通过,从而给测量带来误差。为此我们引入电桥灵敏度 S 得概念 (2) 定义相对灵敏度 S 相为: (3)在计算由灵敏度带来得不确定度时,通常假定检流计得 0、2 分度为难以分辨得界限,即取 Δn=0、2,则由灵敏度带来得不确定度: , (4)为得到较大得灵敏度,在自组电桥中 R1≈R2,即 R1/ R2≈1。2.开尔文电桥得测量原理当被测电阻较小(1Ω 以下)时,测量电路中用连接导线电阻与各接线端钮得接触电阻得影响不能忽略。开尔文电桥得设计克服了附加电阻对结果得影响,能够测量 1Ω~10-5Ω 得低值电阻。其原理见图 2。r1、r2、r3、r4、r 即代表各段线路得附加电阻(10-3～10-5Ω),因 R3、R4得引入,形成双桥,故称双臂电桥或称开尔文电图 1 惠斯登电桥原理图图 2 开尔文电桥原理图桥,调整 R1、R2、R3、R4,使检流计中无电流通过,称电桥平衡,这时 A、B 两点电位相等。当满足 (5)时,有 (6)四、实验内容 1、用自组惠斯登电桥测两未知电阻值及相应得电桥灵敏度按图 3 接线自搭惠斯登电桥。图中 R/就是保护电阻,防止大电流通过检流计,保...
