惠斯通电桥实验报告.pdf

南昌大学物理实验报告课程名称：惠斯通电桥实验名称：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：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。调零后将量程转入200mV量程，按下“接入”按键，也可以选择微安表做检流计；8、调节R3各盘电阻，粗平衡后，可以选择20mV或2mV挡，细调R3，使电桥平衡；9、按下式计算被测电阻值：Rx=(R2/R1)R3五、实验数据与处理：六、误差分析：1.检流计灵敏度可导致偶然误差增大2.导线电阻可使测量值偏大或偏小,跟电路中电阻分布有关,属系统误差3.待测电阻两端接触电阻均可造成测量结果偏大4.实验中周围的电子设备干扰5.电阻随温度变化有所改变6.选择的1R和2R过小造成系统误差，增大灵敏度七、思考题：1.Rx=(R3/R2)R12.两种，一种是固定R3，调整R1与R2的比值。另一种是固定R1与R2的比值，调整R3,。一般采用后一种。3.为了电路安全。调小是为了使实验数据明显。防止短路。4.按照线路图检查所使用的电桥，并进行检验。线路接上电源后，从比例臂R1和R2上取下10Ω上的插塞，并把比较臂R3的无穷大插塞取下，瞬时地先后合上电源开关和检流计开关，记录检流计的偏转方向；把R3的无穷大插塞插R原处后重复上。述实验操作，如果检流计的偏转与上次相反，就说明线路的连接无误。按一定顺序在R3上取下插塞，用上述方法把按键开关接通，在检流计不发生偏转时，读取R3的值。若取R1＝R2，则比率R1／R2为1：1，这时测得的R3的值将比在其它比率下更加接近未知电阻R4。在R1／R2的其它比率下测定R4的值后，确定每次测量的误差。八．注意事项；1.用线式电桥测电阻时，电源电压取3~5V，电压太小灵敏度得不到保障，电压太大容易损坏仪器。2.Rp在实验前应置于阻值最大位置，减小Rp后应尽快测量，然后增大Rp或切断电源，否则由于电流过大容易引起电阻丝发热，烧坏标尺或电阻箱。3.箱式电桥应轻拿轻放，旋动表弹簧旋钮时应轻轻操作，切忌过猛，否则容易损坏检流计。4.严禁在没有确定好比例臂和R3值较小或者为零的情况按下G0开关。九、附上原始数据：