實(shí)驗(yàn)六惠斯通電橋

1、大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 實(shí)驗(yàn)六實(shí)驗(yàn)六 惠斯通電橋惠斯通電橋 Chapter 3 Fundamental physics experiment Experiment 6 Wheatstone bridge大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 電橋電路在電學(xué)中是一種很基本的電路。電橋電路在電學(xué)中是一種很基本的電路。利用電橋平衡原理構(gòu)成的電測(cè)儀器，不僅利用電橋平衡原理構(gòu)成的電測(cè)儀器，不僅可以測(cè)電阻，也可以測(cè)電容、電感，并可可以測(cè)電阻，也可以測(cè)電容、電感，并可通過(guò)這些物理量的測(cè)量來(lái)間接測(cè)量非電學(xué)通過(guò)這些物理量的測(cè)量來(lái)間接測(cè)量非電學(xué)量

2、，例如溫度、壓力等，因此電橋電路在量，例如溫度、壓力等，因此電橋電路在自動(dòng)化儀表和自動(dòng)控制中有著廣泛的應(yīng)用。自動(dòng)化儀表和自動(dòng)控制中有著廣泛的應(yīng)用。大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康? :1.1.掌握惠斯通電橋測(cè)量電阻的基本方法。掌握惠斯通電橋測(cè)量電阻的基本方法。2.2.掌握自組惠斯通電橋的基本原理。掌握自組惠斯通電橋的基本原理。大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理R R1 1，R R2 2是已知標(biāo)準(zhǔn)電阻是已知標(biāo)準(zhǔn)電阻 ；R Rs s是可變標(biāo)準(zhǔn)電阻；是可變標(biāo)準(zhǔn)電阻；RxRx是被測(cè)電阻是被測(cè)電阻 B B，D

3、D間接檢流計(jì)。接通電路間接檢流計(jì)。接通電路后，檢流計(jì)一般不示零，說(shuō)后，檢流計(jì)一般不示零，說(shuō)明明B B，D D兩點(diǎn)電位不相等，通兩點(diǎn)電位不相等，通過(guò)調(diào)節(jié)過(guò)調(diào)節(jié)R Rs s，使檢流計(jì)中無(wú)電，使檢流計(jì)中無(wú)電流通過(guò)（流通過(guò)（I IK K=0=0），此時(shí)電），此時(shí)電達(dá)到平衡。達(dá)到平衡。大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心ssxxRIRIRIRI,2211令令M=RM=R1 1/R/R2 2，稱為，稱為“倍率倍率”, ,用用M M表示，則式（表示，則式（2 2）可寫為）可寫為Rx=Rx=M MRsRs。因此當(dāng)電橋調(diào)平衡后，只要讀出因此當(dāng)電橋調(diào)平衡后，只要讀出M M和和R Rs

4、s值，待測(cè)電阻值，待測(cè)電阻R Rx x便可得便可得到。到。實(shí)驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理 電橋平衡的條件是電橋平衡的條件是B B，D D 兩點(diǎn)電位相等兩點(diǎn)電位相等 ，即，即又又sxIIII21,所以有所以有sxRRRR21大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 S1電橋相對(duì)靈敏度電橋相對(duì)靈敏度 檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)一格相當(dāng)于被測(cè)電阻的相對(duì)變化為檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)一格相當(dāng)于被測(cè)電阻的相對(duì)變化為 。例如。例如S S=50=50（格），則當(dāng)（格），則當(dāng)R Rx x改變改變=2%=2%時(shí)，檢流計(jì)可以有一格的偏轉(zhuǎn)。時(shí)，檢流計(jì)可以有一格的偏轉(zhuǎn)。通常觀測(cè)者可以察覺出通常觀測(cè)者可以察覺出0.20.2格的偏轉(zhuǎn)，這就是

5、說(shuō)，由于檢流計(jì)格的偏轉(zhuǎn)，這就是說(shuō)，由于檢流計(jì)靈敏度的因素所帶來(lái)的測(cè)量誤差靈敏度的因素所帶來(lái)的測(cè)量誤差在一般情況下，在一般情況下，R Rx x是固定電阻，阻值不能改變?？梢宰C是固定電阻，阻值不能改變?？梢宰C明，在電橋平衡時(shí)有明，在電橋平衡時(shí)有所以上式可寫成：所以上式可寫成：10.20.4XXRRSssxxRRnRRnssRRnS大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心箱式電橋介紹箱式電橋介紹1.1.將被測(cè)電阻連接在將被測(cè)電阻連接在X1X1和和X2

6、X2兩個(gè)兩個(gè) 端鈕間。端鈕間。2.2.估測(cè)被測(cè)電阻之近似值，將倍估測(cè)被測(cè)電阻之近似值，將倍率旋鈕和比較臂旋鈕旋至適當(dāng)檔率旋鈕和比較臂旋鈕旋至適當(dāng)檔位。并調(diào)整檢流計(jì)上的零位調(diào)節(jié)位。并調(diào)整檢流計(jì)上的零位調(diào)節(jié)器，使檢流計(jì)指針停在零線上。器，使檢流計(jì)指針停在零線上。3.3.按下按鈕按下按鈕“B0”B0”和和“G1” G1” ，分別調(diào)整四個(gè)比較臂旋鈕，直至分別調(diào)整四個(gè)比較臂旋鈕，直至檢流計(jì)指針基本指零，放開檢流計(jì)指針基本指零，放開“G1” G1” ，隨即再按下，隨即再按下“G0” G0” ，再次調(diào)整四個(gè)比較臂旋鈕，直再次調(diào)整四個(gè)比較臂旋鈕，直至檢流計(jì)指針指零為止。至檢流計(jì)指針指零為止。4. 4. 操作時(shí)

7、應(yīng)注意，按鈕的順序操作時(shí)應(yīng)注意，按鈕的順序是先按是先按B B后接后接G G，先放，先放G G后放后放大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心實(shí)驗(yàn)任務(wù)及操作步驟實(shí)驗(yàn)任務(wù)及操作步驟1 1、按實(shí)驗(yàn)室提供的自組電橋板及有關(guān)器件按圖、按實(shí)驗(yàn)室提供的自組電橋板及有關(guān)器件按圖2 2 連接線路，組裝惠斯通電橋，并用它來(lái)測(cè)量未知連接線路，組裝惠斯通電橋，并用它來(lái)測(cè)量未知電阻電阻 。2 2、測(cè)電橋相對(duì)靈敏度。電橋調(diào)平衡后，將、測(cè)電橋相對(duì)靈敏度。電橋調(diào)平衡后，將R Rs s改改變一微小量變一微小量R Rs s，記下檢流計(jì)指針向左右分別，記下檢流計(jì)指針向左右分別偏轉(zhuǎn)的格數(shù)偏轉(zhuǎn)的格數(shù) 。3 3、

8、用箱式電橋測(cè)未知電阻、用箱式電橋測(cè)未知電阻 。大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心待測(cè)電阻標(biāo)稱值倍率M(R1/R2) Rs Rs n1 n2RxRx1470 1Rx23K/3K3 1Rx320K 1待測(cè)電阻標(biāo)稱值倍率C表盤讀數(shù)Rs RxRx14700.1Rx23K1Rx320K10自組電橋自組電橋 箱式電橋箱式電橋 數(shù)據(jù)記錄表格數(shù)據(jù)記錄表格大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心大連民族學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心 222222112 . 0 SRRRRRRRUssxRx SRRRRRRss%,1 . 0%,22211 )1001 (00 xRxRURRx數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理待測(cè)待測(cè)結(jié)