物理实验用惠斯通电桥测电阻实验研究报告.docVIP

个人收集整理 仅供参考学习 个人收集整理 仅供参考学习 PAGE / NUMPAGES 个人收集整理 仅供参考学习 班 级___信工C班___ 组 别______D______ 姓 名____李铃______学 号_1111000048_ 日 期___2013.4.24__ 指导教师___刘丽峰___ 【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目地】 1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻地原理； 2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻地方法； 3、了解提高电桥灵敏度地几种方法； 4、学会测量单电桥地灵敏度. 【实验仪器】 QJ-23型箱式电桥，滑线电阻，转柄电阻箱(0～99999.9Ω)，检流计，直流电源，待测电阻，开关，导线若干.b5E2RGbCAP 【实验原理】 1．惠斯通电桥测量电阻地原理 图5.1是惠斯通电桥地原理图.图中R1、R2和R0是已知阻值地电阻，它们和被测电阻Rx连成一个四边形，每一条边称作电桥地一个臂.四边形地对角A和B之间接电源E；对角C和D之间接有检流计G，它像桥一样.电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过.当C、D两点之间地电位不相等时，桥路中地电流IG≠0，检流计地指针发生偏转；当C、D两点之间地电位相等时，“桥”路中地电流IG=0，检流计指针指零，这时我们称电桥处于平衡状态.p1EanqFDPw 当电桥平衡时，， 两式相除可得到Rx地测量公式 (5-1) 电阻R1R2为电桥地比率臂，R0为比较臂，Rx为待测臂. 只要检流计足够灵敏，等式(1)就能相当好地成立，被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻地值来求得，而与电源电压无关.由于R1、R2和R0可以使用标准电阻，而标准电阻可以制作得十分精密，这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较，因而测量地准确度可以达到很高. DXDiTa9E3d 2．电桥地灵敏度 电桥平衡后，将R0改变△R0，检流计指针偏转△n格.如果一个很小地△R0能引起较大地△n偏转，电桥地灵敏度就高，电桥地平衡就能够判断得更精细. RTCrpUDGiT 电表（检流计）地灵敏度是以单位电流变化量所引起电表指针偏转 地格数来定义地，即（5-2） 同样在完全处于平衡地电桥里，若测量臂电阻Rx改变一个微小量△Rx，将引起检流计指针所偏转地格数△n，定义为电桥灵敏度，即 （5-3） 5PCzVD7HxA 但是电桥灵敏度不能直接用来判断电桥在测量电阻时所产生地误差，故用其相对灵敏度来衡量电桥测量地精确程度，即有（5-4） jLBHrnAILg 定义为电桥地相对灵敏度.它反映了电桥对电阻相对变化量地分辨能力，实验中可以据此测出所用电桥地灵敏度.可以证明改变任何一个桥臂，电桥地相对灵敏度都是相同地.xHAQX74J0X (5-5) 当电桥处于平衡点附近，且为微小量时，可以得到 (5-6) 由(5-6)式分析可知： (1)电桥灵敏度S与检流计地灵敏度成正比，检流计灵敏度越高电桥地灵敏度也越高. (2)电桥地灵敏度与电源电压E成正比，为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电压E. (3)电桥灵敏度随着四个桥臂上地电阻值地增大而减小，随着()地增加而减小，臂上地电阻阻值选得过大，将大大降低其灵敏度，臂上地电阻阻值相差太大，也会降低其灵敏度.LDAYtRyKfE 以上结论为改善电桥相对灵敏度指出了方向，需要指出，在运用提高电源电压和减小桥路各臂阻值以便提高电桥相对灵敏度，千万不要使各臂电阻地负载超过其额定功率，不然将会损坏各臂电阻. Zzz6ZB2Ltk 同时一般成品电桥为了提高其测量灵敏度，通常都安装有外接检流计与外接电源接线柱.但是外接电源电压地选定不能简单为提高其测量灵敏度而无限制地提高，还必须考虑桥臂电阻地额定功率，不然就会出现烧坏桥臂电阻地危险.dvzfvkwMI1 【实验内容】 一、用自组惠斯通电桥测电阻 测量地电路图如图5.1所示，图中R1、R2和R0均为旋臂电阻箱，Rx为待测电阻，滑线变阻器地作用是来调节加在电桥两端地电压大小.具体地实验步骤如下：rqyn14ZNXI 1.首先用万用表粗测出待测电阻地大小，然后选择合适地比例 2.调节电源地输出旋钮，使其输出相对较低地电压，调节R0使检流计指针不偏转，再调高电源地输出电压，继续调节R0使检流计指针不偏转，记下此时R0地数值，利用公式（5-1）计算出待测电阻值.EmxvxOtOco 3.对于同一个被测电阻，使用三个不同地比例臂，重复步骤(2)进行测量，取三次测量地平均值即为最终地值.填写以下表格：SixE2yXPq5 待测电阻 标称值(?) 比率 (?) (?) (?) （交换,）(?) (?) 50 0.1 100 1000 800 1