实验报告惠斯通电桥测电阻

实验

肇 庆 学 院

电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告

级组 实验合作者 实验日期 姓名: 王英 学号 25号 老师评定 实验题目：

实验目的：

1．了解电桥测电阻的原理和特点。

2．学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3．测出若干个未知电阻的阻值。

1．桥式电路的基本结构。

电桥的构成包括四个桥臂（比例臂R2和R3，比较臂R4，待测臂Rx），“桥”——平衡指示器（检流计）G和工作电源E。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器RG（滑线变阻器）。

2．电桥平衡的条件。

惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻（R2、R3、R4、和Rx）、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

Uab=Uad，Ubc=Udc，

由于平衡时Ig 0，所以b、d间相当于断路，故有

I4=I3 Ix=I2

所以 IxRx I4R4 I3R3 I2R2

可得

一般把

R4R2 R3Rx 或

Rx R2R4

R3

Rx

R2

R2

K称为“倍率”或“比率”，于是 R3

C

Rx=KR4

要使电桥平衡，一般固定比率K，调节R4使电桥达到平衡。

3．自组电桥不等臂误差的消除。

实验中自组电桥的比例臂（R2和R3）电阻并非标准电阻，存在较大误差。当取K=1时，实际上R2与R3不完全相等，存在较大的不等臂误差，为消除该系统误差，实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R4值，然后将R2与R3的位置互相交换（也可将Rx与R4的位置交换），按同样方法再测一次得到一个R’4值，两次测量，电桥平衡后分别有：

Rx 联立两式得： Rx

RR2'

R4 Rx 3 R4

R3R2

'R4 R4

由上式可知：交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。

4．电桥灵敏度

电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时，电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中，为了便于灵敏度