大學物理實驗 雙臂電橋測低電阻

1、 實驗28 用雙臂電橋測低電阻 page201電阻按阻值的大小來分電阻按阻值的大小來分低值電阻低值電阻中值電阻中值電阻高值電阻高值電阻R1M1R1MR1開爾文電橋開爾文電橋惠斯登電橋惠斯登電橋雙臂電橋雙臂電橋單臂電橋單臂電橋搖表搖表(電阻伏安特電阻伏安特性：電壓表、性：電壓表、電流表）電流表） 一、實驗目的實驗目的n1掌握掌握雙臂雙臂電橋測電橋測低值低值電阻電阻(1以下以下)的原理。的原理。 n2學習雙臂電橋測低值電阻的方法學習雙臂電橋測低值電阻的方法二、實驗原理二、實驗原理1單臂單臂（惠斯登）電橋測中值電阻（惠斯登）電橋測中值電阻（1R1M）的原理的原理NXRRRR 130 GI單臂電橋測電

2、阻時單臂電橋測電阻時, 與與R1、R3 相連的導線電阻和接觸相連的導線電阻和接觸電阻可以忽略不計電阻可以忽略不計UB=UD電阻較高電阻較高電阻較高電阻較高R Rx x、R RN N相連的四相連的四根根導線導線和幾個和幾個接點電阻接點電阻對測對測量結果的影響量結果的影響不能忽略。不能忽略。 2雙臂雙臂電橋測低值電阻（電橋測低值電阻（1）的原理的原理RxRN均=低值低值電阻 為減少其影響，雙臂電橋作了改進：(1)被測電阻被測電阻Rx和標準電阻和標準電阻RN均采用均采用四端接法四端接法?？纱蟠鬁p少這兩端的引線電阻和接觸電阻對測量的影響調節(jié)調節(jié)R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4，使

3、，使G=0G=0，電橋達到平衡，電橋達到平衡，可得到以下三個回路方程：可得到以下三個回路方程：（2）雙臂電橋增設了阻值較高）雙臂電橋增設了阻值較高的電阻的電阻R2、R4，構成，構成另一臂另一臂。（4 4）兩個內側的電流端）兩個內側的電流端C C的附加電阻和連線電路總和的附加電阻和連線電路總和為為r r，只要適當調節(jié)，只要適當調節(jié)R R1 1、R R2 2、R R3 3、R R4 4的阻值，可消除的阻值，可消除r r對對測量結果的影響。測量結果的影響。（3 3）R Rx x和和R RN N與與高阻值高阻值R2、R4橋橋臂串聯后，大大減少臂串聯后，大大減少電壓端電壓端P P的的附加電阻附加電阻影響

4、。影響。rIIRRIRIRIRIRIRIRINx)()(2342232211423310 GI解方程，得解方程，得Rx=?)(241323213RRRRrRRrRRRRRNX2413RRRR雙臂電橋的平衡條件雙臂電橋的平衡條件NXRRRR13實驗中如何實現實驗中如何實現: 2413RRRR ？雙臂電橋平衡的輔助條件雙臂電橋平衡的輔助條件實驗中如何實現實驗中如何實現: 2413RRRR (1)設定設定R1=R2: R R1 1、R R2 2采用依次能改變一個數量級的四檔電采用依次能改變一個數量級的四檔電阻箱（阻箱（10 /1010 /102 2/10/103 3/10/104 4）(2)設定設定

5、R3=R4: R R3 3、R R4 4采用同軸調節(jié)的電阻箱，不管如何調采用同軸調節(jié)的電阻箱，不管如何調R3 ，都能保持，都能保持R R3 3和和R R4 4相等。相等。？R3NXRRRR13如何測如何測Rx ?設定設定R1=R2, RN, 只要通過只要通過調調R3, 使使IG=0,即可即可三、實驗儀器三、實驗儀器QJ-36型電橋、平衡指示儀、標準電阻箱、直流穩(wěn)壓電源等。標準電阻標準電阻RN待測電阻待測電阻Rx31XNRRRRR3=R4R1=R2四、實驗內容與步驟四、實驗內容與步驟n1用用QJ-36型電橋（雙橋）測已知標稱值的型電橋（雙橋）測已知標稱值的低值電阻低值電阻（1）按圖示連接線路。）

6、按圖示連接線路。標準電阻標準電阻RN待測電阻待測電阻RxR1=R2=100R3=R4RN=0.13R3=R4R1=R2=1000RN=0.132)(333RRR NXRRRR 13表28-3 記錄用QJ-36型單雙臂電橋測電阻（2）測量R1（）R2（）RN（）R3（）R3（）R3（） Rx（）1001000.13被被 測測 電電 阻阻標標 準準 電電 阻阻比比 率率 臂臂 電電 阻阻電電 源源 電電 壓壓RX（）RN（）R1= R2（）U（V）1011021011001.5v（雙橋）（雙橋）10010110010-1100(0.13)10-110-210-110-210-310-210-310

7、-410-310-31034810-510-410-310210-610-510-310目的：目的：改變改變通過通過及及的電流方向（的電流方向（換向測量換向測量取平均）可取平均）可減小系統誤差減小系統誤差（受電源回路中的熱電動（受電源回路中的熱電動勢的影響而產生）勢的影響而產生）按住細，調節(jié)R3，再使G=0記下R3的第1次讀數值R3于表28-3連接線路換向開關開檢流計靈敏度110-7檔工作電壓1.5v(雙橋)標準電阻RN=0.13 ，R1=R2=100 估計R3=接通電橋電源按住短路調節(jié)指針指零R1RNRx，接通換向開關至任一側按住粗，調節(jié)R3, 使電橋平衡G=0換向開關至另一側按住細調節(jié)R3，再使G=0；記下R3的第2次讀數值R3于表28-3R3=384.6 如Rx=0.47 時，2. 步驟步驟2)(333RRR NXRRRR 13表28-3 記錄用QJ-36型單雙臂電橋測電阻五、數據處理五、數據處理R1（）R2（）RN（）R3（）R3（）R3（） Rx（）1001000.13確定電阻測量結果的不確定度： 002Xmax （0.02是QJ