实验三 用惠斯通电桥测量电阻

实验三用惠斯通电桥测量电阻一、实验目的(1)了解惠斯通电桥的结构,掌握惠斯通电桥的工作原理;(2)掌握用惠斯通电桥测量电阻;二、实验仪器电路实验台,导线若干,万用表一台三、实验原理电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。惠斯通电桥的原理如图5.6-l所示。标准电阻R0、R1、R2和待测电阻RX连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。在对角A和C之间接电源E,在对角B和D之间接检流计G。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关KE和KG接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了沟通ABC和ADC两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。适当调节R0、R1和R2的大小,可以使桥上没有电流通过,即通过检流计的电流IG=0,这时,B、D两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状态。这时A、B之间的电势差等于A、D之间的电势差,B、C之间的电势差等于D、C之间的电势差。设ABC支路和ADC支路中的电流分别为I1和I2,由欧姆定律得I1RX=I2R1I1R0=I2R2两式相除,得(1)(1)式称为电桥的平衡条件。由(1)式得(2)图5.6-l惠斯通电桥原理图即待测电阻RX等于R1/R2与R0的乘积。通常将R1/R2称为比率臂,将R0称为比较臂。三、实验步骤1、用实验台固定电阻,可调电阻,直流电源和毫安表搭建惠斯通电桥。2、用万用表粗测待测电阻(用实验台上1K可调电阻旋到任意三个不同位置作为三个待测电阻)3、毫安表选择最小量程,选取实验台的两个固定电阻分别为R1和R2,作为比率臂(通常选取比率为10的次方),电阻箱中四个旋钮电阻串联(×1000、×100、×10、×1Ω档)作为R0阻值调节,根据Rx粗测值,通过电阻箱四个旋钮从大到小逐步调节使的毫安表示数为0,记录此时R0的阻值。4、根据测量结果填写下表RX粗测值(Ω)R1/R2R0(Ω)RX实验值(Ω)

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