直流电桥测电阻

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1、实验报告：直流电桥测电阻物理科学与技术学院13级弘毅班吴雨桥2013301020142【实验目的】(1)掌握单臂直流电桥测电阻的原理及测量方法。(2)了解双臂电桥测量低值电阻的原理及测量方法。【主要实验器材】板式滑线电桥一套、QJ-23单臂电桥一台、AC/15/5型检流器一台、微安表一个、电池一个、稳压电源一台、标准电阻2个。【实验原理】图1直流单臂电桥的基本电路原理图如图1所示。R1、R2、Rx、Rs为四个电阻，构成电桥的四个臂，其中Rx为待测电阻，常称为测量臂；Rs为已知电阻，称标准电阻，常称比例臂；R1、R2也为已知电阻，常称比较臂。在A

2、、B对角线间接电源、限流电阻、开关，在C、D对角线间接检流计、保护电阻和开关。当接通两个开关时，R1、R2、Rx、Rs、检流计G上分别有电流I1、I2、Ix、Is、Ig。适当的调节各臂的电阻值，可使得检流计电流Ig为0，即可调得C、D两点电位相等，此时称电桥达到了平衡。当电桥平衡时，由Ig=0，即Vc=Vd，可知Uad=Uac，Ubd=UbcI1=I2,Ix=Is由欧姆定律得IxRx=I1R1IsRs=I2R2由上式可得Rx/Rs=R1/R2即Rx=R1Rs/R2单臂电桥中最简单而又直观的是板式电桥，如图2所示是一种板式滑线电桥。AB是一均匀的

3、电阻丝，固定在一米尺上，D点可在AB上滑动，CD间接有检流计G，Rs为标准电阻，Rx为待测电阻，AB端接有电池、保护开关K、限流电阻R(R调节工作电流用)，D把AB分成AD、DB两段电阻丝，对应长度为l1，l2，组成比例臂。选定Rs，调节D点位置，使检流计电流为零，电桥达到平衡，C、D两点电位相等，有Rx=l1Rs/l2图2【实验内容与步骤】1.用板式电桥测电阻（1）按图2接好线路，Rs最好选择与待测电阻接近的标准电阻，R取较小的电阻，Rk先调至最大。检流计C点接好后，滑动头D点先不要按下。（2）合上电源开关K，按下滑动头D，观察检流计G的偏转

4、情况。若偏转过大，则赶快松手，在偏转不太大的情况下，按下D点，在电阻丝上滑动，找出平衡点。（3）将Rk调至最小，找出更为精确的平衡点，记下l1、l2.（4）改变Rs的值，用同样的方法，测量5次，将记录的数据填入表格中。（5）用同样的方法测量第二个电阻，取五组数据。（6）以上面的步骤测量两电阻串联之值。（7）以上面的步骤测量两电阻并联之值。（8）测量完后先断开滑动头与电阻丝的接触，再断开电源开关K。1.用QJ-23型直流单臂电桥测量电阻（1）调节好检流计的机械零点。（2）将待测电阻接在X1、X2上。（3）将比例臂V和比较臂I、II、III、IV调

5、节到适当位置，使电桥在接近平衡位置的状态下使用。（4）先按下电源按钮B0，再按下检流计按钮G1，特别注意检流计的偏转情况，如偏转太大，应立刻松开按钮B0、G1，根据偏转方向调节电桥各臂，使检流器指示为零，电桥达到平衡。（5）按下B0、G0，记录各臂的读数。（6）分别测量两电阻各自的电阻值，以及两电阻串联、并联的电阻值，记录于表中。图3【实验数据】表一以板式电桥测电阻Rs/Ω50.00100.00150.00200，00250.00L1/cm①66.90②81.10③86.50④56.20①50.10②67.90③76.00④40.20①39.9

6、0②58.30③67.50④30.20①33.10②51.00③60.80④24.90①28.30②45.50③55.30④20.90L2/cm①33.10②18.90③13.50④43.80①49.90②32.10③24.00④59.80①60.10②41.70③32.50④69.80①66.90②49.00③39.20④75.10①71.70②54.50③44.70④78.50①Rx1的电阻②Rx2的电阻③两电阻串联的电阻④两电阻并联的电阻表二由上表数据计算得项目数据1数据2数据3数据4数据5平均Rx1/Ω100.1100.499.5898

7、.9598.6899.65Rx2/Ω212.6211.5209.7209.2209.7210.5串联/Ω312.4311.7311.5310.2309.3311.5并联/Ω64.2267.2264.9066.3166.5665.84表三以QJ-23型直流电阻电桥求电阻测量项目l1/l2读数/Ω测量结果/ΩRx10.01997099.70Rx20.12103210.3串联0.13115311.5并联0.01657065.70【数据处理与结果表达】用板式电桥测电阻时对于Rx1，标准差=n=15Xi-X24=0.74175Ω=Ua1，Ub1=0.01

8、*100=1Ω，U=Ua12+Ub12=1.245Ω对于Rx2，标准差=n=15Xi-X24=1.44741Ω=Ua2,Ub2=0.01*100=1Ω